DE102004027862A1

DE102004027862A1 - Sensoreinrichtung für ein Fußgängerschutzsystem, Fußgängerschutzsystem und Verfahren zum Auslösen eines Fußgängerschutzsystems

Info

Publication number: DE102004027862A1
Application number: DE200410027862
Authority: DE
Inventors: Günter HEITZER; Oliver Dr. Scherf
Original assignee: Siemens Restraint Systems GmbH
Current assignee: Continental Safety Engineering International GmbH
Priority date: 2004-06-08
Filing date: 2004-06-08
Publication date: 2006-06-08
Anticipated expiration: 2024-06-09
Also published as: DE102004027862B4

Abstract

Es wird eine Sensoreinrichtung für ein Fußgängerschutzsystem in einem Fahrzeug (1) beschrieben, das eine Schutzvorrichtung (16) mit zumindest einem Schutzsystem zum Schutz des Fußgängers aufweist. Es ist zumindest ein an dem Fahrzeug angeordneter erster Sensor (17) zum Erfassen einer Kollision eines Objekts auf das Fahrzeug vorgesehen. Weiterhin ist zumindest ein an dem Fahrzeug angeordneter zweiter Sensor (18), mit dem eine Relativbewegung des kollidierenden Objekts zu dem Fahrzeug (1) ermittelbar ist, vorgesehen. Schließlich umfasst das Fußgängerschutzsystem eine Auswerte- und Steuereinheit (15) zum Auswerten der von dem zumindest einen ersten Sensor (17) und dem zumindest einen zweiten Sensor (18) gelieferten Signale, wobei die von dem zumindest einen ersten Sensor (17) und die von dem zumindest einen zweiten Sensor (18) gelieferten Signale in der Auswerte- und Steuereinheit (15) für die Auslöseentscheidung des zumindest einen Schutzsystems herangezogen werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sensoreinrichtung für ein Fußgängerschutzsystem in einem Fahrzeug, das eine Schutzvorrichtung mit zumindest einem Schutzsystem zum Schutz des Fußgängers aufweist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Fußgängerschutzsystem sowie ein Verfahren zum Auslösen eines erfindungsgemäßen Fußgängerschutzsystems.
In dieser Beschreibung bezeichnet der Begriff „Schutzsystem" ein spezielles System zum Schutz des Fußgängers, wie z. B. einen Airbag oder eine aktive Motorhaube. Wenn in dieser Beschreibung von einer „Schutzvorrichtung" die Rede ist, so ist hiermit die Gesamtheit aller Schutzsysteme der oben genannten Art gemeint. Eine Schutzvorrichtung kann somit eine Vielzahl unterschiedlicher Schutzsysteme beinhalten.

Derartige Systeme und Vorrichtungen dienen dem Fußgängerschutz im Straßenverkehr. Kommt es zu einem Zusammenstoß zwischen einem Fahrzeug und einem Fußgänger, so zieht dies in vielen Fällen schwerwiegende Verletzungen des Fußgängers nach sich, die mitunter tödlich sein können. Häufig schlägt ein Fußgänger nach dem Zusammenstoß mit einem Fahrzeug mit dem Kopf auf der Motorhaube auf, wobei er sich ernsthafte Schädel- und Gehirnverletzungen zuziehen kann. Da im allgemeinen und insbesondere bei modernen bauraum-optimierten Fahrzeugen nur ein sehr geringer Freiraum unter der Motorhaube vorgesehen ist, wird der Aufprall des Kopfes umso härter, da nach Deformation der Motorhaube die verbleibende kinetische Energie des Aufpralls sehr rasch von den im Motorraum angeordneten Komponenten aufgenommen wird, dabei sehr häufig von dem praktisch nicht deformierbaren Motorblock. Um dies zu vermeiden, wäre bei einer Aufprallgeschwindigkeit von beispielswei se 40 km/h ein Freiraum unter einer aus herkömmlichen Materialien gefertigten Motorhaube von etwa 70 mm erforderlich, was mit derzeitigen Fahrzeugkonzepten schwer zu realisieren ist.

Neben dem zuverlässigen Schutz des Fußgängers müssen die Schutzsysteme bzw. Vorrichtungen auch derart ausgestaltet sein, dass Fehlauslösungen, die gegebenenfalls zu teuren Instandsetzungen führen, vermieden werden. So darf das Fußgängerschutzsystem z. B. nicht bei einem Steinschlag, bei Verwindung der Karosserie oder dem Aufschlag eines Balles ausgelöst werden.

In der DE 100 30 465 A1 wird vorgeschlagen, Sensoren im Frontbereich des Fahrzeuges anzubringen, die in der Lage sind, einen Aufprall zu erkennen und mit hoher Wahrscheinlichkeit zu entscheiden, ob es sich um einen Fußgängeraufprall handelt. In diesem Fall werden Airbags gezündet, die den Aufprall des Kopfes des Fußgängers auf die Motorhaube verhindern bzw. dämpfen. Bei diesem System kann mit einiger Zuverlässigkeit entschieden werden, ob das aufprallende Objekt ein Fußgänger ist. Für die Sensierung und Auslösung eines Schutzsystems muss jedoch in Kauf genommen werden, dass der Fußgänger mit einem Sensor im Stoßfänger und mit einem Sensor in der Motorhaube in Kontakt kommt. Aus der Zeitdifferenz kann dann ermittelt werden, ob es sich mit großer Wahrscheinlichkeit um einen Fußgänger handelt. Ein Nachteil dieses Fußgängerschutzsystems besteht darin, dass die Zeitdifferenz zwischen dem Ansprechen der beiden Sensoren für eine Reaktion des Schutzsystems verloren geht, so dass aus diesem Grund sehr schnell wirkende Schutzsysteme zur Verfügung gestellt werden müssen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt deshalb darin, eine Sensoreinrichtung, ein Fußgängerschutzsystem sowie ein Verfahren zum Auslösen des Fußgängerschutzsystems der eingangs genannten Art anzugeben, womit bei einem Aufprall auf die Frontseite eines Fahrzeuges mit möglichst hoher Zuverläs sigkeit entschieden werden kann, ob der Aufprall von einem Fußgänger verursacht worden ist, um diesen in Reaktion darauf bestmöglich vor Verletzungen zu schützen.

Diese Aufgaben werden durch eine Sensoreinrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1, durch ein Fußgängerschutzsystem mit den Merkmalen der Ansprüche 9 und 10 sowie durch ein Verfahren zum Auslösen des Fußgängerschutzsystems mit den Merkmalen des Anspruches 15 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich jeweils aus den abhängigen Ansprüchen.

Die erfindungsgemäße Sensoreinrichtung für ein Fußgängerschutzsystem weist folgende Merkmale auf: Zumindest einen an dem Fahrzeug angeordneten ersten Sensor zum Erfassen einer Kollision eines Objektes auf das Fahrzeug; zumindest einen an dem Fahrzeug angeordneten zweiten Sensor, mit dem eine Relativbewegung des kollidierenden Objektes zu dem Fahrzeug ermittelbar ist; und eine Auswerte- und Steuereinheit zum Auswerten des von dem zumindest einen ersten Sensor und dem zumindest einen zweiten Sensor gelieferten Signalen, wobei die von dem zumindest einem ersten Sensor und die von dem zumindest einen zweiten Sensor gelieferten Signale in der Auswerte- und Steuereinheit für die Auslöseentscheidung des zumindest einen Schutzsystems herangezogen werden.

Zur Detektion eines Fußgängeraufpralls und zum Schutz des aufprallenden Fußgängers bedient sich die Erfindung damit zweier Sensoren. Der erste Sensor dient „lediglich" dazu, die Kollision, d.h. den Aufprall, mit dem Objekt zu detektieren. Der zweite Sensor, der die Relativbewegung des kollidierenden Objektes zu dem Fahrzeug ermittelt, ist vorteilhafterweise in der Lage, einen weiteren Aufprall des Objektes „vorherzusagen". Anschaulich bedeutet dies, dass ein Fußgänger mit seinen Beinen zunächst mit dem ersten Sensor kollidiert, und im weiteren Verlauf der Kollision auf der Motorhaube, der Windschutzscheibe oder einem anderen Karosseriebauteil aufschlägt. Die für einen Fußgänger lebensbedrohlichen Verlet zungen entstehen erst bei diesem weiteren Aufprall, bei dem in der Regel der Kopf des Fußgängers auf ein Karosseriebauteil aufschlägt. Der zweite Sensor ist nun mit Vorteil nicht nur in der Lage, die Bewegung des Kollisionsobjektes, insbesondere im Bereich über der Motorhaube zu erfassen und daraus eine Vorhersage über einen weiteren Aufprall zu treffen, sondern ist insbesondere fähig, den wahrscheinlichen Ort des weiteren Aufpralls zu bestimmen. Durch Verknüpfung der von dem ersten und dem zweiten Sensor gelieferten Signale in der Auswerte- und Steuereinheit können besonders gezielt Maßnahmen zum Schutz des Fußgängers ergriffen werden.

In einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist der erste Sensor an oder in einer Stoßstange des Fahrzeuges angeordnet, der zum Erkennen eines aufprallenden Objektes vorgesehen ist. Die Anordnung des ersten Sensors an dem Fahrzeug sollte derart erfolgen, dass zwischen dem tatsächlichen Kontakt des Kollisionsobjektes und dem Fahrzeug eine möglichst geringe Zeitverzögerung liegt.

Die Detektion des Kontaktes durch den ersten Sensor führt jedoch alleine noch nicht zur Auslösung eines Schutzsystems. Zur Auslösung eines Schutzsystems ist es erforderlich, dass auch von dem zweiten Sensor ein Signal an die Auswerte- und Steuereinheit abgegeben wird, das die Information einer wahrscheinlichen Kollision trägt. In vorteilhafter Weise sind die von dem zweiten Sensor bei einem Aufprall gewonnenen Informationen daneben zur Vorhersage des Aufschlagbereiches des Objektes auf dem Fahrzeug heranziehbar. Hierdurch lässt sich, wie bereits beschrieben, gezielt ein für den bestmöglichen Schutz des Kollisionsobjektes vorhandenes Schutzsystem aktivieren.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist zumindest der eine erste Sensor als Kontaktsensor ausgebildet. Der zumindest eine zweite Sensor ist bevorzugt als optischer Sensor, als Druck- oder Kontaktsensor oder als Kraft- und/oder Weg-Sensor ausgebildet. Die optischen Sensoren können auf der Basis einer Laserabtastung arbeiten oder in Form einer Kamera oder eines Fotomischdetektors ausgebildet sein. Die Druck- oder Kontaktsensoren können beispielsweise die im Moment der Kollision auf die Motorhaube einwirkenden Kräfte detektieren, aus denen sich die Aufschlagwahrscheinlichkeit und der Aufschlagort des Kollisionsobjekts, insbesondere der Kopf eines Fußgängers, ermitteln lassen. Wird der zumindest eine zweite Sensor als Kraft- und/oder Weg-Sensor ausgebildet, so könnte dieser im Aktuator eines Systems zur Haubenanhebung (sogenannte aktive Motorhaube) untergebracht sein. Die Auswertung der Informationen des ersten und zweiten Sensors, insbesondere der zeitliche Verlauf der von diesen gelieferten Signalen, in der Auswerte- und Steuereinheit lassen eine zuverlässige Analyse der Kollision und die gezielte Auslösung eines oder mehrerer Schutzsysteme zu.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist der zweite Sensor durch den ersten Sensor in einen Detektionsmodus schaltbar, wenn der erste Sensor ein einer Kollision entsprechendes Signal an die Auswerte- und Steuereinheit überträgt. Der erste Sensor kann dabei direkt ein Steuersignal an den zweiten Sensor übermitteln. Die Aktivierung des zweiten Sensors kann jedoch auch durch die Auswerte- und Steuereinheit erfolgen, wodurch sich der Verdrahtungsaufwand vereinfacht. Die Ausgestaltung hat den Vorteil, dass die Rechenleistung der Auswerte- und Steuereinheit gegenüber permanent aktiven ersten und zweiten Sensoren verringert werden kann. Nichtsdestotrotz ist natürlich auch Variante denkbar, bei der der erste und der zweite Sensor in permanenter Einsatzbereitschaft stehen.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist abhängig von dem erwarteten Aufprallbereich des Objektes auf das Fahrzeug ein diesem Aufprallbereich zugeordnetes Schutzsystem auslösbar. Dies bedeutet, weitere Schutzsysteme, die an Stellen angeordnet sind, an denen kein Aufprall erfolgt, werden nicht ausgelöst. Hierdurch ergeben sich wirtschaftliche Vorteile, da die Instandsetzung nach einem Unfall auf wesentlich kostengünstigere Weise erfolgen kann.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Auswerte- und Steuereinheit dazu eingerichtet ist, den zeitlichen Verlauf der von dem ersten und dem zweiten Sensor gelieferten Signale zur selektiven Auslösung zumindest eines der Schutzsysteme zu bewerten. Dies kann beispielsweise durch einen Vergleich von gemessenen charakteristischen Größen – z. B. der Annäherungs-Geschwindigkeit des Kollisionsobjektes, des durch die Kollision verursachten Druckprofils auf der Motorhaube, des zeitlichen Verlaufs der Kraft in einem aktiven Scharnier einer aktiven Motorhaube – mit vorab in Tests ermittelten Profilen erfolgen.

Das erfindungsgemäße Fußgängerschutzsystem ist durch eine Sensoreinrichtung der oben beschriebenen Art gekennzeichnet. Mit diesem ergeben sich die gleichen Vorteile, wie sie in Verbindung mit der Sensoreinrichtung beschrieben wurden.

Bei einem anderen, ebenfalls mit den oben genannten Vorteilen verbundenen, Fußgängerschutzsystem ist eine an einem Fahrzeug angeordnete Sensoreinrichtung zum Erfassen einer Kollision eines Objektes auf das Fahrzeug vorgesehen. Weiterhin weist diese eine Auswerte- und Steuereinheit zum Auswerten der von der Sensoreinrichtung gelieferten Signale auf. Eine Schutzeinrichtung mit zumindest einem Schutzsystem ist dazu eingerichtet, einen Fußgängerschutz in Übergangsbereichen zwischen verschiedenen Karosseriebauteilen des Fahrzeuges bereit zu stellen.

Übergangsbereiche, wie z. B. zwischen Motorhaube und Kotflügel, zwischen Motorhaube und Windschutzscheibe oder zwischen Windschutzscheibe und A-Säule, sind für einen kollidierenden Fußgänger aufgrund der entweder vorhandenen Kanten (z. B. einer aufgestellten, aktivierten Motorhaube) oder der hohen Steifigkeit der Bauteile verletzungsträchtig. Die erfindungs gemäße Schutzvorrichtung sieht deshalb in diesen Übergangsbereichen Schutzsysteme vor, die die Gefährlichkeit für einen Fußgänger entschärfen.

Das erfindungsgemäße Fußgängerschutzsystem ist vor allem dann wirtschaftlich sinnvoll einsetzbar, wenn die Sensorik in der Lage ist, wahrscheinliche Aufschlagbereiche des Fußgängers vor dessen Kontakt zu erkennen und gezielte Schutzmaßnahmen zu ergreifen. Es ist deshalb vorteilhaft, wenn die Sensoreinrichtung in der oben beschriebenen Weise ausgeführt ist.

So ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung daran gedacht, dass die Schutzvorrichtung ein Mittel zum Anheben der Motorhaube aufweist und dass das zumindest eine Schutzsystem der Schutzvorrichtung zum Schließen des im aktivierten Zustand entstandenen Zwischenraums zwischen der Motorhaube und der Karosserie ausgebildet ist. Dies könnte beispielsweise durch einen den Zwischenraum ausfüllenden und die für den Fußgänger gefährlichen Kanten überdeckenden Airbag erfolgen. Denkbar wäre auch, die Zwischenräume durch aus nachgiebigen Materialien bestehenden, ausfahrfahrbare Elemente, z. B. in Form einer an den Zwischenraum angepassten Platte, zu schließen. Das ausfahrbare Element kann beispielsweise elektromotorisch, pneumatisch, pyrotechnisch oder durch eine Feder angetrieben, den Zwischenraum zwischen der angestellten Motorhaube und dem Windschutzscheibenrahmen und/oder dem Seitenbereich zu einem Kotflügel hin abdecken. Besonders bevorzugt ist es, wenn das zumindest eine Schutzsystem mit reversiblen Aktoren ausgestattet ist, da dann die Wiederinstandsetzung besonders kostengünstig realisierbar ist.

Das erfindungsgemäße Fußgängerschutzsystem ist dabei derart konzipiert, dass bei einem Aufschlag im vorderen Bereich der Motorhaube keine Aktivierung des genannten Schutzsystems im hinteren Bereich der Motorhaube notwendig ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Auslösen eines Fußgängerschutzsystems wird zunächst mittels zumindest eines ersten Sensors der Aufprall eines Objektes an einem Fahrzeug detektiert. Anschließend wird mittels zumindest eines zweiten Sensors eine Relativbewegung des Objektes zu dem Fahrzeug detektiert, aus der die Auswerte- und Steuereinheit einen wahrscheinlichen Aufprallbereich des Objektes auf dem Fahrzeug ermittelt, um in Abhängigkeit davon zumindest ein dem wahrscheinlichen Aufprallbereich zugeordneten Schutzsystem zum Schutz des aufprallenden Objektes auszulösen.

Mit dem Verfahren sind die gleichen Vorteile verbunden, wie sie oben in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung bzw. dem Fußgängerschutzsystem beschrieben wurden.

Die Erfindung und deren Vorteile werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
1 ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Fußgängerschutzsystems,
2 einen Abschnitt eines Kraftfahrzeuges in der Seitenansicht mit einem erfindungsgemäßen Fußgängerschutzsystem in einer ersten Variante,
3 einen Ausschnitt eines Kraftfahrzeuges in der Seitenansicht mit einem erfindungsgemäßen Fußgängerschutzsystem in einer zweiten Variante und
4 eine perspektivische Darstellung eines Kraftfahrzeuges mit einem erfindungsgemäßen Fußgängerschutzsystem in einer weiteren Variante.
Um mit hoher Sicherheit erkennen zu können, ob es sich bei einem Aufprall auf die Frontseite eines Fahrzeuges um einen Fußgängeraufprall handelt und um diesen möglichst gut vor Verletzungen schützen zu können, ist, wie im Blockschaltbild der 1 dargestellt, ein erster Sensor 17 und ein zweiter Sensor 18 vorgesehen, die jeweils mit einer Auswerte- und Steuereinheit 15 verbunden sind. Bei dem ersten Sensor 17 handelt es sich um einen möglichst weit vorne im Bereich der Karosserie angebrachten Kontaktsensor, der zur Detektion des Aufpralls vorgesehen ist. Der zweite Sensor 18 kann in Form eines optischen Sensors, eines Druck-, Kraft- oder Wegsensors ausgebildet sein. Der zweite Sensor muss prinzipiell in der Lage sein, Informationen der Bewegung des Kollisionsobjektes zu erfassen. Die von dem zweiten Sensor 18 an die Auswerte- und Steuereinheit 15 gelieferten Informationen dienen zur Erfassung der Relativbewegung des Kollisionsobjektes zu dem Fahrzeug, um aus dieser einen wahrscheinlichen Aufprallbereich zu ermitteln.
Das erfindungsgemäße Fußgängerschutzsystem bedient sich dabei der Erkenntnis, dass ein Fußgängeraufprall zwei Kollisionsphasen umfasst. In der ersten Kollisionsphase kommt ein Fußgänger mit seinem Unterkörper mit einem Karosseriebauteil, in der Regel der Stoßstange bzw. dem Stoßfänger, in Berührung. Die dabei verursachten Verletzungen können zwar schwerwiegend sein, sind in der Regel jedoch nicht lebensbedrohlich. In der zweiten Kollisionsphase, die durch eine Abrollbewegung des Oberkörpers des Fußgängers über die Motorhaube verursacht ist, kommt es früher oder später zu einem Aufprall des Kopfes, entweder mit der Motorhaube, der Windschutzscheibe oder der A-Säule des Kraftfahrzeuges. Die dabei auftretenden Verletzungen sind für den Fußgänger von wesentlich schwerwiegenderer Natur. Das erfindungsgemäße Schutzsystem möchte deshalb diesen weiteren Aufprall des Kopfes auf ein Karosseriebauteil vor der Auslösung eines Schutzsystems erkennen, um durch die Aktivierung des dem wahrscheinlichen Aufprallbereich zugeordneten Schutzsystems den bestmöglichen Schutz für den Fußgänger zu erzielen.
Zu diesem Zweck übertragen der erste Sensor 17 ein Signal s1 und der zweite Sensor 18 ein Signal s2 an die Auswerte- und Steuereinheit 15, die eine Bewertung dieser Informationen vornimmt und mittels eines Signals s3 das oder die geeigneten Schutzsysteme 16 aktiviert.
Durch die Auswertung der Informationen beider Sensoren in der Auswerte- und Steuereinheit kann dann mit hoher Sicherheit ein geeignetes Schutzsystem gezielt aktiviert werden. Die Auswertung kann beispielsweise durch einen Vergleich von gemessenen charakteristischen Größen mit vorab in Tests ermittelten Profilen erfolgen. Als charakteristische Größen können beispielsweise die Annäherungs-Geschwindigkeit des Fußgängers auf das Fahrzeug, das Druckprofil während der Abrollbewegung auf die Motorhaube oder der zeitliche Verlauf der Kraft im aktiven Scharnier verwendet werden.
Zur Auslösung eines oder auch mehrerer Schutzsysteme müssen damit zwei Kriterien erfüllt sein. Zum einen muss durch den ersten Sensor eine Kollision mit dem Fahrzeug detektiert worden sein. Gleichzeitig muss durch den zweiten Sensor ein „Zubewegen" des Kollisionsobjektes auf die Motorhaube oder die Windschutzscheibe hin detektiert worden sein. Durch den zweiten Sensor wird in diesem Bereich somit eine weitere Kollision des Objektes, insbesondere des Kopfes eines Fußgängers, mit dem Fahrzeug ermittelt.
Durch die oben beschriebene Sensorvorrichtung ist es möglich, Aufschlagbereiche eines Fußgängers vor dem Kontakt mit einem Karosseriebauteil zu erkennen und gezielte Schutzmaßnahmen zu ergreifen. Denkbar ist die Kombination einer aktiven Motorhaube, die aus dem Stand der Technik prinzipiell bekannt ist und deshalb nicht genauer beschrieben wird, mit einem Airbagsystem, wobei die aufgestellte Motorhaube den Bereich über den Motor schützt und der Airbag den A-Säulen-Bereich und den Übergangsbereich zwischen der Motorhaube und der Windschutzscheibe bzw. den Kotflügeln. Alternativ zum Airbag kann ein ausfahrbares Element den Zwischenraum zwischen der aufgestellten Motorhaube und der Windschutzscheibe bzw. den Kot flügeln hin abdecken. Ein solches Element kann auch an der A-Säule den Aufprall eines Fußgängers dämpfen. Derartige Ausführungsbeispiele werden in den nachfolgenden 2-4 detaillierter dargestellt.
1 zeigt einen Abschnitt eines Kraftfahrzeuges mit einem erfindungsgemäßen Fußgängerschutzsystem. Ein Kraftfahrzeug 1 mit einer Stoßstange 3 und einer Motorhaube 4 ist dargestellt. Die Motorhaube 4 ist einmal mit durchgezogener Linie in geschlossenem Zustand dargestellt und weiterhin im angehobenen Zustand mit einer unterbrochenen Linie. Dieses Anheben der Motorhaube 4 soll im Falle eines Zusammenstoßes mit einem Fußgänger erfolgen, damit auf diese Weise zusätzlicher Freiraum unter der Motorhaube geschaffen wird, so dass durch den hierdurch entstehenden Abstand der Aufprall des Fußgängers auf die Motorhaube 4 gedämpft wird. Das Anheben wird durch einen im Bereich der Anhebemechanik 5 angeordneten, nicht dargestellten Aktuator bewirkt.
Um den Aufprall eines Fußgängers oder eines anderen Objektes frühzeitig erkennen zu können, ist am äußersten vorderen Ende des Stoßfängers 3 eine Sensoreinrichtung 2, der dem ersten Sensor 17 aus 1 entspricht, angeordnet. Die Sensoreinrichtung 2, die eine Vielzahl an Sensoren umfassen kann, reagiert auf Kontakt und erstrecken sich vorzugsweise über die gesamte Breite des Fahrzeuges 1, d.h. über die Länge der Stoßstange 3, um einen Aufprall an all diesen Stellen erfassen zu können.
Als Sensoren kommen prinzipiell alle denkbaren Arten von Sensoren in Frage. So können beispielsweise Sensoren eingesetzt werden, die auf die Einwirkung einer Kraft reagieren. Es können auch faseroptische Sensoren verwendet werden, die eine Deformation des Sensors und damit der Fahrzeugaußenhaut detektieren. Da die Sensorprinzipien dem Fachmann hinlänglich bekannt sind, wird an dieser Stelle auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet.
Durch das Anheben der Motorhaube entsteht ein Zwischenraum 19 zwischen der Motorhaube 4 und dem Kotflügel 11 sowie der Windschutzscheibe 20. Um einen Aufschlag des Fußgängers auf die Kanten 10 der Motorhaube zu verhindern, ist gemäß dem Ausführungsbeispiel der 2 ein Airbag 6 vorgesehen, der den Zwischenraum 19 zwischen der Motorhaube 4 und der Windschutzscheibe 20 ausfüllt und dabei die Kanten der Motorhaube überdeckt. Entsprechende Airbags können auch in dem Zwischenraum 19 zwischen der Motorhaube 4 und dem Kotflügel 11 vorgesehen werden. Eine Auslösung dieser Airbags erfolgt jedoch lediglich dann, wenn durch eine Sensoreinrichtung 14 (die dem zweiten Sensor 18 der 1 entspricht), der beispielsweise in der Form eines optischen Sensors im oberen Bereich der Windschutzscheibe 20 angeordnet ist, ein Aufprall des Fußgängers im hinteren oder seitlichen Bereich der Motorhaube detektiert wird.
3 zeigt das in 2 beschriebene Kraftfahrzeug, bei dem alternativ zu dem Airbag ein ausfahrbares Element 9 den Zwischenraum 19 zwischen der aufgestellten Motorhaube 4 und der Windschutzscheibe 20 abdeckt. Das ausfahrbare Element kann elektromotorisch, pneumatisch, pyrotechnisch oder mittels einer Feder in den gezeigten Zustand gebracht werden.
Weiterhin kann durch ein Schutzsystem, in Form zweier Airbags 7, 8 jeweils längs der A-Säulen 12, 13 auch dieser relativ steife Bereich entschärft werden, um die Verletzungsgefahr für einen Fußgänger zu verringern (4). Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Airbags 7, 8 auch einen Bereich der Windschutzscheibe 20 bedecken, da diese in der Nähe der A-Säulen verhältnismäßig steif ist, während die Steifigkeit mit zunehmenden Abstand in Richtung der Mitte der Windschutzscheibe abnimmt.

Claims

Sensoreinrichtung für ein Fußgängerschutzsystem in einem Fahrzeug (1), das eine Schutzvorrichtung (16) mit zumindest einem Schutzsystem zum Schutz des Fußgängers aufweist, mit: – zumindest einem an dem Fahrzeug angeordneten ersten Sensor (17) zum Erfassen einer Kollision eines Objekts auf das Fahrzeug; – zumindest einem an dem Fahrzeug angeordneten zweiten Sensor (18), mit dem eine Relativbewegung des kollidierenden Objekts zu dem Fahrzeug (1) ermittelbar ist; und – einer Auswerte- und Steuereinheit (15) zum Auswerten der von dem zumindest einem ersten Sensor (17) und dem zumindest einem zweiten Sensor (18) gelieferten Signale, wobei die von dem zumindest einen ersten Sensor (17) und die von dem zumindest einen zweiten Sensor (18) gelieferten Signale in der Auswerte- und Steuereinheit (15) für die Auslöseentscheidung des zumindest einen Schutzsystems herangezogen werden.
Sensoreinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Sensor (17) an oder in einer Stoßstange (3) des Fahrzeugs angeordnet ist, der zum Erkennen eines Aufpralls des Objekts vorgesehen ist.
Sensoreinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die von dem zweiten Sensor (18) bei einem Aufprall gewonnenen Informationen zur Vorhersage des Aufschlagbereichs des Objekts auf dem Fahrzeug heranziehbar sind.
Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine erste Sensor (17) als Kontaktsensor ausgebildet ist.
Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine zweite Sensor (18) als optischer Sensor, als Druck- oder Kontaktsensor oder als Kraft- und/oder Weg-Sensor ausgebildet ist.
Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Sensor (18) durch den ersten Sensor (17) in einen Detektionsmodus schaltbar ist, wenn der erste Sensor (17) ein einer Kollision entsprechendes Signal an die Auswerte- und Steuereinheit überträgt.
Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von dem erwarteten Aufprallbereich des Objekts auf dem Fahrzeug (1) ein diesem Aufprallbereich zugeordnetes Schutzsystem (4, 5; 6, 7, 8, 9) auslösbar ist.
Sensoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinheit (15) dazu eingerichtet ist, den zeitlichen Verlauf der von dem ersten und dem zweiten Sensor (17, 18) gelieferten Signale zur selektiven Auslösung zumindest eines der Schutzsysteme (4, 5; 6, 7, 8, 9) zu bewerten.
Fußgängerschutzsystem, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Sensoreinrichtung (17, 18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.
Fußgängerschutzsystem mit – einer an einem Fahrzeug (1) angeordneten Sensoreinrichtung (17,18) zum Erfassen einer Kollision eines Objekts auf das Fahrzeug; – einer Auswerte- und Steuereinheit (15) zum Auswerten der von der Sensoreinrichtung (17, 18) gelieferten Signale; und – einer Schutzvorrichtung (16) mit zumindest einem Schutzsystem (4, 5; 6, 7, 8, 9), das dazu eingerichtet ist, einen Fußgängerschutz in Übergangsbereichen zwischen verschiedenen Karosseriebauteilen des Fahrzeugs (1) bereit zu stellen.
Fußgängerschutzsystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (17, 18) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 ausgebildet ist.
Fußgängerschutzsystem nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzvorrichtung (16) ein Mittel zum Anheben der Motorhaube ausweist und das zumindest eine Schutzsystem (4, 5; 6, 7, 8, 9) der Schutzvorrichtung zum Schließen des in aktivierten Zustand entstandenen Zwischenraums (19) zwischen der Motorhaube (4) und Karosserie (11, 20) ausgebildet ist.
Fußgängerschutzsystem nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Schutzsystem (4, 5; 6, 7, 8, 9) in Form eines ausfahrbaren Elements (9) ausgebildet ist.
Fußgängerschutzsystem nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Schutzsystem (4, 5; 6, 7, 8, 9) reversible Aktoren aufweist.
Verfahren zum Auslösen eines Fußgängerschutzsystems nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem – mittels zumindest eines ersten Sensors (17) der Aufprall eines Objekts an einem Fahrzeug (1) detektiert wird, und – mittels zumindest eines zweiten Sensors (18) eine Relativbewegung des Objekts zu dem Fahrzeug (1) detektiert wird, aus der die Auswerte- und Steuereinheit (15) einen wahrscheinlichen Aufprallbereich des Objekts auf dem Fahrzeug (1) ermittelt, um in Abhängigkeit davon zumindest ein dem wahrscheinlichen Aufprallbereich zugeordnetes Schutzsystem (16) zum Schutz des aufprallenden Objekts auszulösen.