DE102007021666B4

DE102007021666B4 - Vorrichtung zur Erprobung von Maßnahmen für den Kollisionsschutz bei Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE102007021666B4
Application number: DE200710021666
Authority: DE
Inventors: Franz Dipl.-Ing. Roth
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2007-05-09
Filing date: 2007-05-09
Publication date: 2010-01-21
Anticipated expiration: 2027-05-10
Also published as: DE102007021666A1

Abstract

Vorrichtung zur Erprobung von Maßnahmen für den Kollisionsschutz bei Kraftfahrzeugen, wobei die Windschutzscheibe (13) eines Kraftfahrzeuges zusammen mit einer Erfassungseinrichtung (17) für ein Hindernis in einer Position entsprechend der Einbauhöhe der Windschutzscheibe (13) in dem Kraftfahrzeug mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit auf das Hindernis zu bewegt wird, und wobei die Vorrichtung folgende Bauteile umfasst:
– ein Gestell (1) zur Aufnahme einer Schiene (7) mit einem im wesentlich horizontal verlaufenden Abschnitt (9),
– einen längs verschieblich an der Schiene (7) festgelegten Scheibenträger (15) zur Halterung der Windschutzscheibe (13),
– eine Antriebseinrichtung für den Scheibenträger (15), durch welche der Scheibenträger (15) entlang der Schiene (7) bewegbar ist, und
– eine am Ende der Schiene (7) angeordnete Einrichtung zur Begrenzung der Scheibenbewegung nach vorne.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Erprobung von Maßnahmen für den Kollisionsschutz bei Kraftfahrzeugen.
Bei einer aus der DE 10 2005 010 189 B3 bekannten Prüfeinrichtung zur Kfz-Crashsimulation ist eine Schlittenanordnung bekannt, die aus einer ersten und einer zweiten Schlittenanordnung besteht und die ohne manuelle Handgriffe in die Ausgangsposition zurückbewegt werden kann. Damit wird eine Gefährdung des Bedienpersonals weitestgehend ausgeschlossen. Die Prüfeinrichtung umfasst eine Bremseinrichtung, die ein kontrolliertes Abbremsen und Fixieren der zweiten Schlittenanordnung am Ende des Prüflaufs nach dem Abkoppeln von der Beschleunigungseinrichtung ermöglicht. Durch die vorgeschlagenen Bremseinrichtungen, Absenkeinrichtungen, Positionier- und Einfädelmittel soll der Ablauf des Crashtests nicht nur bedienerfreundlicher, sondern auch zeitlich kürzer gestaltet werden.
Die DE 198 26 288 B4 beschreibt eine Simulationsanordnung für Kraftfahrzeugunfälle mit einer Fahrbahn, auf der wenigstens ein Crashfahrzeug auf einen Kollisionspunkt mit einem Hindernis oder einem anderen Fahrzeug zu bewegbar ist. Durch die vorgeschlagene Lösung soll eine reflexarme und homogene Ausleuchtung der Crashfahrzeuge und deren Innenteile gewährleistet sein, um mit Hochgeschwindigkeitskameras die Simulation in guter Qualität aufnehmen zu können.
Gemäß der DE 101 18 682 B4 soll eine Prüfeinrichtung zur Kraftfahrzeug-Crashsimulation, bei der die Simulation einer Drehbewegung um die Querachse des Fahrzeugs möglich ist, verbessert werden. Dies soll dadurch erreicht werden, dass zwei übereinander angeordnete Schlitten vorgesehen sind und sich die erste Beschleunigungseinheit (Beschleunigung in y-Richtung) ausschließlich zwischen einem Fundament und dem zweiten Schlitten abstützt.
Bei einer aus der DE 198 57 429 A1 bekannten Prüfeinrichtung mit einer horizontal angeordneten Schlittenanordnung, die längs einer Schienenanordnung horizontal verschiebbar angeordnet ist, einem auf der Schlittenanordnung angeordneten Prüfaufbau mit den zu prüfenden Kraftfahrzeugkomponenten und einer ersten Beschleunigungseinheit, über die eine vorgebbare Beschleunigung auf die Schlittenanordnung übertragbar ist, soll die Simulation von Unfallsituationen dadurch verbessert werden, dass über eine zweite Beschleunigungseinheit in vertikaler Richtung vorgebbare Beschleunigungen auf die Schlittenanordnung übertragbar sind.
Die DE 299 10 483 U1 zeigt und beschreibt einen Prüfstand für Fahrzeugteile wie Innenraumteile, Bedienteile und Komponenten eines Insassen-Rückhaltesystems, wobei das zu prüfende Teil an einem ortsfesten Gestell abgestützt angeordnet und ein Stoßkörper auf einer Führungsbahn gegen das Teil bewegbar ist.
Aus der DE 197 50 157 B4 ist eine Prüfeinrichtung zur Crashprüfung von Teilsystemen eines Kraftfahrzeugs bei simulierter Seitenkollision bekannt. Die Prüfvorrichtung umfasst ein Balkensystem mit einem daran schwenkbar aufgehängten Pendel. Im Rahmen der Crashprüfung schlägt das Pendel auf das zu prüfende Objekt, bspw. eine Kraftfahrzeugtür.
Eine aus der DE 102 22 086 A1 bekannte Anlage zum Simulieren eines Fahrzeugunfalls weist eine Führungsschiene, einen Trägerschlitten mit einer Bremsanlage sowie eine Stoßvorrichtung auf.
Die bekannten Vorrichtungen sind Anlagen, bei denen durch mechanische Krafteinwirkung die Folgen eines Unfalls simuliert werden. Wesentlich schwieriger ist es, die Folgen einer Kollision mit einem Fußgänger oder Zweiradfahrer zu simulieren oder gar Erfassungseinrichtungen zu prüfen, die bspw. die Bewegung eines Fußgängers erfassen und daraus Fahrzeugsysteme zur Vermeidung einer Kollision oder zur Reduzierung des Verletzungsrisikos bei einem Aufprall anpassen.
Während im erstgenannten Fall, also bei einer Kollision mit einem Dummy, brauchbare Ergebnisse zu erwarten sind, lässt sich die Überprüfung der eingangs genannten Erfassungseinrichtungen mit einem Dummy kaum realisieren. Wie die Erfahrung gezeigt hat, kann auch in einem virtuellen System kein befriedigender Bewegungsablauf der virtuellen Person erzeugt und damit zuverlässige Ergebnisse erreicht werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Erprobung von Maßnahmen für den Kollisionsschutz bei Kraftfahrzeugen zu schaffen, die realistischere und damit für die Auslegung besser geeignete Werte liefert.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird durch die Vorrichtung die Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs zusammen mit einer Erfassungseinrichtung für ein Hindernis in einer Position entsprechend der Einbauhöhe der Windschutzscheibe in dem Kraftfahrzeug mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit auf das Hindernis zu bewegt. Die Vorrichtung weist dazu ein Gestell zur Aufnahme einer Schiene mit einem im Wesentlichen horizontal verlaufenden Abschnitt auf, und umfasst einen längsverschieblich an der Scheibe festgelegten Scheibenträger zur Halterung der Windschutzscheibe, eine Antriebseinrichtung für den Scheibenträger, durch welche der Scheibenträger entlang der Schiene bewegbar ist, und eine am Ende der Schiene angeordnete Einrichtung zur Begrenzung der Scheibenbewegung nach vorne.
Durch die Vorrichtung lässt sich eine Windschutzscheibe mit der Erfassungseinrichtung für ein Hindernis in einer Position und Höhe analog dem Kraftfahrzeug, für das die Windschutzscheibe bestimmt ist, bewegen. Die Schiene legt dabei die Bewegungsrichtung fest, während die Antriebsvorrichtung für den Scheibenträger die Scheibe in der gewünschten Weise bewegt und abbremst. Am Ende der Schiene ist eine Einrichtung angeordnet, welche die Scheibenbewegung nach vorne begrenzt. Dadurch ist sichergestellt, dass die Scheibe nicht in Kontakt mit dem Hindernis gerät, welches vor der Vorrichtung angeordnet und durch die Erfassungseinrichtung an der Windschutzscheibe erfasst werden soll.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Einrichtung zur Begrenzung der Scheibenbewegung nach vorne durch eine sich an den horizontal verlaufenden Abschnitt der Schiene anschließenden, nach oben gekrümmten Schienenabschnitt gebildet sein. Im Gegensatz zu einem Anschlag, der die Scheibenbewegung abrupt abbremsen würde, stellt der nach oben gekrümmte Schienenabschnitt sicher, dass die Bewegung über eine größere Strecke abgebremst werden kann und trotzdem das Hindernis nicht getroffen wird.
Durch die vorgeschlagene Vorrichtung lassen sich Maßnahmen für den Kollisionsschutz bei Kraftfahrzeugen erproben, wenn dazu eine Erfassungseinrichtung für ein Hindernis an der Windschutzscheibe angeordnet ist und diese Erfassungseinrichtung zu Simulationszwecken auf das Hindernis zu bewegt werden soll. Ein solches Hindernis kann ein anderes Fahrzeug oder sonstige im Straßenverkehr anzutreffende Gegenstände, wie bspw. Verkehrsleiteinrichtungen, sein. Wie im Patentanspruch 7 angegeben, kann die Vorrichtung bevorzugt zur Erprobung von Maßnahmen zum Fußgängerschutz eingesetzt werden, wobei sich ein Fußgänger vor der Vorrichtung im Erfassungsbereich der Erfassungseinrichtung vorbei bewegt.
Dem Fußgängerschutz kommt im Automobilbau immer höhere Bedeutung zu. Die Effektivität von passiven Maßnahmen am Fahrzeug ist im realen Unfallgeschehen begrenzt. Eine deutliche Verbesserung kann hier durch aktive Maßnahmen zu Kollisionsschwerereduzierung bzw. -vermeidung erreicht werden.
In Fahrzeugen werden zunehmend vorausschauende Sicherheitssysteme eingesetzt. Diese Systeme überwachen die Fahrzeugumgebung, warnen den Fahrer in gefährlichen Situationen und aktivieren entsprechende fahrzeugseitige Schutzvorrichtungen. Die Entwicklung und Erprobung der aktiven Sicherheitssysteme und das komplexe Zusammenspiel von Sensorik, Algorithmik und Aktuatorik ist effizient und gefahrlos nur mit Hilfe von Simulationsmethoden zu bewerkstelligen. Dabei hat sich gezeigt, dass die Bewegungen eines Fußgängers oder Zweiradfahrers durch rechnerische Simulationen nicht zuverlässig wiedergegeben werden können. An dieser Stelle setzt die Erfindung ein, die eine Vorrichtung zur Verfügung stellt, die den Einsatz von Personen zur Simulation von vorausschauenden Sicherheits- und Fahrerassistenzfunktionen ermöglicht.
Die wesentlichen Merkmale der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Gegenstand der Patentansprüche 1 und 2. Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn die Vorrichtung derart ausgebildet ist, dass sie über entsprechende Verbindungselemente leicht montierbar und demontierbar ist. Eine derart mobile Vorrichtung lässt sich ohne großen Aufwand an verschiedenen Prüfstrecken, aber auch auf Straßenabschnitten, zur Durchführung von Messungen einsetzen.
Die Unteransprüche, gemäß denen die Bauteile der Vorrichtung einen geringen Metallanteil und wenig Lichtreflexionen aufweisen, stellen sicher, dass die Messergebnisse nicht oder nur wenig verfälscht werden.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann die Antriebsvorrichtung für den Scheibenträger neben einer kontinuierlichen Geschwindigkeit ein abruptes Abbremsen entsprechend einer Zwangsbremsung bei einem Kraftfahrzeug ermöglichen.
Dadurch, dass die Windschutzscheibe zusammen mit der Erfassungseinrichtung für den Fußgänger in einer Weise auf den Fußgänger zu bewegt werden kann, die in hohem Maße den realistischen Bedingungen bei einer entsprechenden Bewegung eines Kraftfahrzeuges entspricht, können exakte und übertragbare Messergebnisse gewonnen werden. Da der Scheibenträger mit der Windschutzscheibe vor dem Fußgänger nach oben schwenkt, wird der Fußgänger nicht gefährdet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Diese zeigt in perspektivischer Darstellung ein Gestell 1, welches sich aus insgesamt vier U-förmigen Trägern 3 zusammensetzt. Die Füße der Träger 3 sind mit Platten 5 versehen, so dass das Gestell 1 auch auf einem weicheren Untergrund errichtet werden kann.
Wie die Zeichnung zeigt, ist unterhalb der waagrechten Abschnitte der Träger 3 eine Schiene 7 befestigt, die sich aus einem horizontalen Abschnitt 9 und einem nach oben gekrümmtem Schienenabschnitt 11 zusammensetzt. Entlang der Schiene 7 ist ein eine Windschutzscheibe 13 aufnehmender Scheibenträger 15 durch eine in der Zeichnung nicht näher erkennbare Antriebseinrichtung bewegbar. Durch die Antriebseinrichtung lässt sich der Scheibenträger 15 analog einem Bewegungsablauf in einem Kraftfahrzeug bewegen, d. h. beschleunigen, abbremsen oder kontinuierlich verfahren.
An der Innenseite der Windschutzscheibe 13 ist eine Erfassungseinrichtung 17 angeordnet, durch die bspw. ein quer zur Bewegungsrichtung der Windschutzscheibe 13 sich bewegender Fußgänger 19 erfasst werden kann.
Zur Erprobung der Erfassungseinrichtung 17, deren Werte vorausschauende Sicherheits- und Fahrerassistenzfunktionen steuern, wird der Scheibenträger 15 mit der die Erfassungseinrichtung 17 tragenden Windschutzscheibe 13 nach einem vorgegebenen Geschwindigkeitsprofil entlang der Schiene 7 auf den Fußgänger 19 zu verfahren, der in entsprechendem Abstand vor dem Gestell 1 sich quer zur Bewegungsrichtung des Scheibenträgers 15 bewegt.
Der Fußgänger wird durch die Vorrichtung nicht gefährdet, da am Ende der Bewegungsbahn durch den nach oben gekrümmten Schienenabschnitt 11 der Scheibenträger 15 und die Windschutzscheibe 13 nach oben bewegt werden.
Das Gestell 1 kann durch entsprechende Verbindungselemente leicht montiert und demontiert werden. Die einzelnen Bauteile, insbesondere die U-förmigen Träger 3, weisen einen geringen Metallanteil auf und sind in ihrer Oberfläche so gestaltet, dass nur wenig Lichtreflexionen auftreten. Durch diese Material- und Oberflächeneigenschaften ist sichergestellt, dass die Erfassungseinrichtung 17 an der Innenseite der Windschutzscheibe 13 nicht oder nur wenig beeinträchtigt wird.

Claims

Vorrichtung zur Erprobung von Maßnahmen für den Kollisionsschutz bei Kraftfahrzeugen, wobei die Windschutzscheibe (13) eines Kraftfahrzeuges zusammen mit einer Erfassungseinrichtung (17) für ein Hindernis in einer Position entsprechend der Einbauhöhe der Windschutzscheibe (13) in dem Kraftfahrzeug mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit auf das Hindernis zu bewegt wird, und wobei die Vorrichtung folgende Bauteile umfasst: – ein Gestell (1) zur Aufnahme einer Schiene (7) mit einem im wesentlich horizontal verlaufenden Abschnitt (9), – einen längs verschieblich an der Schiene (7) festgelegten Scheibenträger (15) zur Halterung der Windschutzscheibe (13), – eine Antriebseinrichtung für den Scheibenträger (15), durch welche der Scheibenträger (15) entlang der Schiene (7) bewegbar ist, und – eine am Ende der Schiene (7) angeordnete Einrichtung zur Begrenzung der Scheibenbewegung nach vorne.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Begrenzung der Scheibenbewegung nach vorne durch einen sich an den horizontal verlaufenden Abschnitt (9) der Schiene (7) anschließenden, nach oben gekrümmten Schienenabschnitt (11) gebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung derart ausgebildet ist, dass sie über entsprechende Verbindungselemente leicht montierbar und demontierbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Bauteile der Vorrichtung einen geringen Metallanteil aufweisen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächen der einzelnen Bauteile der Vorrichtung geringe Lichtreflexionen erzeugen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung neben einer kontinuierlichen Geschwindigkeit ein abruptes Abbremsen entsprechend einer Zwangsbremsung bei einem Kraftfahrzeug ermöglicht.
Verwendung der Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Erprobung von Maßnahmen zum Fußgängerschutz eingesetzt wird, wobei sich ein Fußgänger (19) vor der Vorrichtung im Erfassungsbereich der Erfassungseinrichtung (17) vorbei bewegt.