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Die
Erfindung betrifft eine Sensoreinrichtung für ein Fußgängerschutzsystem in einem Fahrzeug mit
den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruches 1. Die Erfindung
betrifft weiterhin ein Fußgängerschutzsystem
mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruches 5.
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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.
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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 beispielsweise 40 km/h ein Freiraum
unter einer aus herkömmlichen
Materi alien gefertigten Motorhaube von etwa 70 mm erforderlich, was
mit derzeitigen Fahrzeugkonzepten schwer zu realisieren ist.
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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.
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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.
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Aus
der
DE 103 26 001
A1 ist eine Sensoreinrichtung für ein Fußgängerschutzsystem in einem Fahrzeug
bekannt, das eine Schutzvorrichtung mit zumindest einem Schutzsystem
zum Schutz des Fußgängers aufweist.
Die Sensoreinrichtung umfasst zumindest einen an dem Fahrzeug angeordneten und
auf Kontakt reagierenden ersten Sensor zum Erfassen einer Kollision
eines Objekts auf das Fahrzeug. Die Sensoreinrichtung umfasst ferner
zumindest einen an dem Fahrzeug angeordneten zweiten Sensor, der
dazu konfiguriert ist, eine Relativbewegung des Kollisionsobjekts
zu dem Fahrzeug zu ermitteln, um aus dieser einen wahrscheinlichen
Aufprallbereich zu ermitteln. Die Sensoreinrichtung weist weiter
eine Auswerte- und Steuereinheit zum Auswerten der von dem zumindest
einen ersten Sensor und dem zumindest einen zweiten Sensor gelieferten Signale
auf, wobei die von dem zumindest einen 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, wobei 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.
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Aus
der ebenfalls nachveröffentlichten
DE 103 46 622 A1 geht
eine Sensoreinrichtung für
ein Fußgängerschutzsystem
in einem Fahrzeug hervor, das eine Schutzvorrichtung mit zumindest
einem Schutzsystem zum Schutz des Fußgängers aufweist. Die Sensoreinrichtung
umfasst zumindest ein an dem Fahrzeug angeordneten und auf Kontakt
reagierenden ersten Sensor zum Erfassen einer Kollision eines Objekts
auf das Fahrzeug sowie zumindest einen an dem Fahrzeug angeordneten
zweiten Sensor, der dazu konfiguriert ist, eine Relativbewegung
des Kollisionsobjektes zu dem Fahrzeug zu ermitteln, um aus dieser
einen wahrscheinlichen Aufprallbereich zu ermitteln. Die Sensoreinrichtung
umfasst eine Auswerte- und Steuereinheit zum Auswerten der von dem
zumindest einen ersten Sensor und dem zumindest einen zweiten Sensor
gelieferten Signale, wobei die von dem zumindest einen 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. Dabei ist die Auswerte- und Steuereinheit
dazu eingerichtet, den zeitlichen Verlauf der von dem ersten und
dem zweiten Sensor gelieferten Signale zur selektiven Auslösung zumindest
eines der Schutzsysteme zu bewerten.
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Die
DE 100 02 110 A1 beschreibt
ein Verfahren zur Auslösung
von Schutzmaßnahmen
bei Kollisionen eines Fahrzeuges mit einem Fußgänger. Dabei sind zwei auf Berührung empfindliche
Sensorzonen vorgesehen, die sich über die gesamte Breite des
Fahrzeuges, etwa auf Höhe
der vorderen Stoßstange
und hinter der Stoßstange
an der Motorhaube, erstrecken. Die Berührungs-Sensorzonen sind in Längsrichtung
des Fahrzeugs gegeneinander versetzt. Die von den Sensoren gelieferten
Signale werden in einem vorgegebenen Zeitfenster ausgewertet. Wenn
innerhalb dieses Zeitfensters erst ein Signal von der vorderen Berührungs-Sensorzone
und anschließend
ein Signal von der hinteren Berührungs-Sensorzone
geliefert wird, deutet dies auf die Abrollbewegung des Körpers an
der Fahrzeugfront hin. Dabei wird bei Erkennung eines Signals von
der hinteren Berührungs-Sensorzone innerhalb
des durch ein Signal von der vorderen Berührungs-Sensorzone gestarteten
Zeitfensters eine Schutzmaßnahme
ausgelöst.
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Die
DE 102 49 137 A1 beschreibt
eine Vorrichtung zur Bestimmung der Relativgeschwindigkeit zwischen
einem Fahrzeug und einem Aufprallobjekt. Dies wird unter Verwendung
einer flexibel aufgehängten
Stoßstange
realisiert, die selbst einen Sensor aufweist, der derart konfiguriert
ist, dass der wenigstens eine Sensor anhand einer Verschiebung der wenigstens
einen Stoßstange
zur Bestimmung der Relativgeschwindigkeit beiträgt. Dieses System ist insbesondere
für ein
Rückhaltesystem
des Fahrzeuginsassen oder einer Einparkhilfe geeignet.
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Die
DE 100 23 588 A1 beschreibt
einen Intrusionssensor zur Erfassung der Unfallschwere bei einem
Fahrzeug. Der Intrusionssensor ist dazu vorgesehen, die Unfallschwere
bei einem Fahrzeug zu erfassen. Hierzu sind eine erste und eine
zweite Lichtwellenleiteranordnung vorgesehen, zwischen denen ein
Zwischenraum mit einer vorbestimmten Breite angeordnet ist.
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Die
erste Lichtwellenleiteranordnung ist in Richtung einer Intrusionsinnenseite
angeordnet, während
die zweite Lichtwellenleiteranordnung in Richtung der Fahrzeuginnenseite
angeordnet ist. Mit dieser Sensoreinrichtung ist die Bestimmung
des Ortes eines Aufpralls möglich.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt deshalb darin, eine Sensoreinrichtung
und ein Fußgängerschutzsystem
der eingangs genannten Art anzugeben, womit bei einem Aufprall auf
die Frontseite eines Fahrzeuges mit möglichst hoher Zuverlässigkeit
entschieden werden kann, ob der Aufprall von einem Fußgänger verursacht
worden ist, um diesen in Reaktion darauf bestmöglich vor Verletzungen zu schützen.
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Diese
Aufgaben werden durch eine Sensoreinrichtung mit den Merkmalen des
Anspruches 1 sowie durch ein Fußgängerschutzsystem
mit den Merkmalen des Anspruches 5 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen
ergeben sich jeweils aus den abhängigen Ansprüchen.
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Die
erfindungsgemäße Sensoreinrichtung für ein Fußgängerschutzsystem
weist folgende Merkmale auf: Zumindest einen an dem Fahrzeug angeordneten
und auf Kontakt reagierenden ersten Sensor zum Erfassen einer Kollision
eines Objekts auf das Fahrzeug; zumindest einen an dem Fahrzeug angeordneten
zweiten Sensor, der dazu konfiguriert ist, eine Relativbewegung
des Kollisionsobjektes zu dem Fahrzeug zu ermitteln, um aus dieser
einen wahrscheinlichen Aufprallbereich zu ermitteln; eine Auswerte-
und Steuereinheit zum Auswerten der von dem zumindest einen ersten
Sensor und dem zumindest einen zweiten Sensor gelieferten Signale,
wobei die von dem zumindest einen 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, wobei 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. Die Erfindung zeichnet sich
dadurch aus, dass der zweite Sensor durch den ersten Sensor in einen
Detektionsmodus schaltbar ist, wenn der erste Sensor ein einer Kollision
entsprechendes Signal an die Auswerte- und Steuereinheit überträgt.
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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 Verletzungen
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.
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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.
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Die
Auswerte- und Steuereinheit ist dazu eingerichtet, 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.
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Der
zweite Sensor ist 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.
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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.
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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.
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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.
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Ein
erfindungsgemäßes Fußgängerschutzsystem
umfasst folgende Merkmale: eine an einem Fahrzeug angeordnete Sensoreinrichtung
zum Erfassen einer Kollision eines Objekts auf das Fahrzeug; eine
Auswerte- und Steuereinheit zum Auswerten der von der Sensoreinrichtung
gelieferten Signale; eine Schutzvorrichtung mit zumindest einem Schutzsystem,
das in Reaktion eines von der Auswerte- und Steuereinheit gelieferten
Signals zumindest eines der Schutzsysteme auslöst. Dabei ist die Sensoreinrichtung,
wie vorstehend beschrieben, ausgebildet.
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Das
Schutzsystem ist dazu eingerichtet, einen Fußgängerschutz an Karosseriebauteilen
mit Kanten und/oder hoher Steifigkeit bereitzustellen.
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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
erfindungsgemäße Schutzvorrichtung sieht
deshalb in diesen Übergangsbereichen
Schutzsysteme vor, die die Gefährlichkeit
für einen
Fußgänger entschärfen.
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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.
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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.
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Die
Erfindung und deren Vorteile werden nachfolgend anhand der Figuren
näher erläutert. Es zeigen:
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1 ein
Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Fußgängerschutzsystems,
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2 einen
Abschnitt eines Kraftfahrzeuges in der Seitenansicht mit einem erfindungsgemäßen Fußgängerschutzsystem
in einer ersten Variante,
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3 einen
Ausschnitt eines Kraftfahrzeuges in der Seitenansicht mit einem
erfindungsgemäßen Fußgängerschutzsystem
in einer zweiten Variante und
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4 eine
perspektivische Darstellung eines Kraftfahrzeuges mit einem erfindungsgemäßen Fußgängerschutzsystem
in einer weiteren Variante.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.