DE102009019809A1

DE102009019809A1 - Sensoreinrichtung an einem Stoßfänger eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102009019809A1
Application number: DE200910019809
Authority: DE
Inventors: Ulrich Koestler; Wilhelm Riedl; Werner Pfab
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2009-05-02
Filing date: 2009-05-02
Publication date: 2010-11-04

Abstract

Sensoreinrichtung an einem Stoßfänger eines Kraftfahrzeugs, mit einem an einen Lichtwellenerzeuger (2) angeschlossenen Lichtwellenleiter (1), der hinter der Außenwand (3) des Stoßfängers und einem dahinter angeordneten Dämpfungselement (4), im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung verlaufend, vor einem Querträger (5) der Karosserie oder einem daran befestigten bzw. abgestützten Zwischenteil (6) angeordnet ist und, seitlich außen eine Umkehrschleife (7, 8) bildend, zu einer Lichtempfangseinrichtung (9) verläuft, die in Abhängigkeit von der empfangenen Lichtmenge in Verbindung mit einer Auswerteeinrichtung beispielsweise einen Aufprall eines Fußgängers auf den Stoßfänger erfassen kann. Der Lichtwellenerzeuger (2) und die Lichtempfangseinrichtung (9) sind gemeinsam oder einzeln jeweils in einem in Fahrzeugquerrichtung mittleren Bereich in einer zugeordneten separaten oder gemeinsamen Vertiefung oder in einem zugeordneten separaten oder gemeinsamen, jeweils über eine Öffnung (10) zugänglichen Hohlraum (11) jeweils im Querträger (5) angeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sensoreinrichtung an einem Stoßfänger eines Kraftfahrzeugs, mit den im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmalen.
Eine derartige Sensoreinrichtung weist in der WO 2004/033261 A1 hinter einem vorderen Stoßfänger eines Kraftfahrzeugs und einem dahinter angeordneten Dämpfungselement einen Lichtwellenleiter auf, der im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung verläuft. Der Lichtwellenleiter ist an einen Lichtwellenerzeuger angeschlossen und bildet seitlich außen eine Umkehrschleife, von der er zu einer Lichtempfangseinrichtung in der Nähe des Lichtwellenerzeugers verläuft. Die Lichtempfangseinrichtung kann in Abhängigkeit von der empfangenen Lichtmenge in Verbindung mit einer Auswerteeinrichtung beispielsweise einen Aufprall eines Fußgängers auf den Stoßfänger erfassen. Der Lichtwellenerzeuger und die Lichtempfangseinrichtung sind in einer Baueinheit zusammen gefasst, die wie eine in der DE 10 2006 002 782 A1 verwendete Einheit eines Lichtwellenerzeugers und einer Lichtwellenempfangseinrichtung an einem Seitenbereich eines Stoßfängers angeordnet sein dürfte. An dem hierzu gegenüber liegenden Seitenbereich des vorderen Stoßfängers dürfte die Umkehrschleife des Lichtwellenleiters angeordnet sein. Die Sensoreinrichtung weist dadurch in den Seitenbereichen des vorderen Stoßfängers ein unterschiedliches Ansprechverhalten auf und kann im Bereich der Baueinheit einen seitlichen Aufprall beispielsweise eines Fußgängers nicht erfassen. Eine seitliche Anordnung der Baueinheit am Stoßfänger kann im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs Schwingungen der Baueinheit anregen, die das Signalbild des Lichtwellenleiters ungünstig beeinflussen. Dadurch ist eventuell ein regelungstechnischer Eingriff zur Dämpfung des Signalbildes erforderlich, wodurch die Empfindlichkeit der Sensoreinrichtung herab gesetzt ist. Eine seitliche Anordnung der den Lichtwellenerzeuger und die Lichtemp fangseinrichtung aufweisenden Baueinheit erhöht das Risiko einer Beschädigung wenigstens eines Teiles der Baueinheit beispielsweise bei einem Parkrangierunfall, der eine aufwändige und teure Reparatur erfordern kann, selbst wenn der Parkrangierunfall keinen oder einen eher geringen Schaden an dem Stoßfänger verursacht hat.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Sensoreinrichtung mit den Merkmalen im Oberbegriff des Patentanspruches 1 anzugeben, die wirksamer und gegenüber Parkrangierunfällen unempfindlicher angeordnet ist.
Diese Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die erfindungsgemäße, an einem Stoßfänger eines Kraftfahrzeugs vorgesehene Sensoreinrichtung weist wenigstens einen Lichtwellenleiter auf, der an einen Lichtwellenerzeuger angeschlossen ist. Der Lichtwellenleiter ist hinter der Außenwand des Stoßfängers und einem dahinter angeordneten Dämpfungselement im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung verlaufend unmittelbar oder nah vor einem Querträger der Karosserie oder einem daran befestigten bzw. abgestützten Zwischenteil angeordnet und kann sich deshalb an einer festen Fläche des Querträgers bzw. des gegebenenfalls davor angeordneten Zwischenteiles abstützen. Wenigstens ein Lichtleiter bildet oder mehrere Lichtleiter bilden an beiden Seitenbereichen des Stoßfängers vorzugsweise symmetrisch zueinander jeweils eine Umkehrschleife, so dass sich der Lichtwellenleiter allein oder mit wenigstens einem weiteren Lichtwellenleiter zusammen über annähernd die gesamte Breite des Stoßfängers erstrecken kann. Der Lichtwellenleiter kann von einer seitlichen Umkehrschleife direkt oder über die auf der anderen Fahrzeugseite angeordnete Umkehrschleife zu einer Lichtempfangseinrichtung in der Nähe des Lichterzeugers verlaufen. Der wenigstens eine Lichterzeuger und die wenigstens eine Lichtempfangseinrichtung können durch separate, beispielsweise nah aneinander angeordnete Baueinheiten oder durch eine gemeinsame Baueinheit gebildet sein, die jeweils ein Gehäuse oder ein gemeinsames Gehäuse aufweisen können. Die mindestens eine Lichtempfangseinrichtung kann in Abhängigkeit von der empfangenen Lichtmenge in Verbindung mit einer Auswerteeinrichtung beispielsweise einen Aufprall eines Fußgängers auf den Stoßfänger erfassen. Nachdem der Lichtwellenerzeuger und die Lichtempfangseinrichtung gemeinsam oder einzeln jeweils in einem in Fahrzeugquerrichtung mittleren Bereich in einer zugeordneten separaten oder gemeinsamen Vertiefung oder in einem zugeordneten separaten oder gemeinsamen, jeweils über eine Öffnung zugänglichen Hohlraum jeweils im Querträger angeordnet sind, ist die Sensoreinrichtung wirksamer und gegenüber Parkrangierunfällen unempfindlicher angeordnet, da der Lichterzeuger und die Lichtempfangseinrichtung fest und zumindest weitgehend geschützt angeordnet sind und deshalb im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs keine störenden Schwingbewegungen ausführen können. Bei Parkrangierunfällen ist eine Beschädigung des in der Vertiefung oder in dem Hohlraum des Querträgers angeordneten Lichtwellenerzeugers und der vergleichbar geschützt angeordneten Lichtempfangseinrichtung kaum möglich. Sind der Lichtwellenleiter und gegebenenfalls ein den Lichtwellenleiter zumindest bereichsweise umgebendes oder stützendes Lichtwellenleiter-Band und gegebenenfalls ein den Lichtwellenleiter oder das Lichtwellenleiter-Band stützender Lichtwellenleiter-Träger, der an dem Querträger direkt befestigt oder direkt oder mittelbar abgestützt ist, elastisch reversibel ausgebildet, kann die Sensoreinrichtung nach einem zumindest kleinen Parkrangierunfall ohne eine Reparatur uneingeschränkt funktionsfähig sein.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
1 einen vereinfachten vertikalen Fahrzeuglängsschnitt durch die Sensoreinrichtung und
2 eine hintere vereinfachte Ansicht auf die Sensoreinrichtung.
Die in 1 in einem vereinfachten vertikalen Fahrzeuglängsschnitt dargestellte Sensoreinrichtung ist an einem vorderen Stoßfänger eines Kraftfahrzeugs vorgesehen und weist einen Lichtwellenleiter 1 auf, der an einen Lichtwellenerzeuger 2 angeschlossen ist. Der Lichtwellenleiter 1 ist hinter der Außenwand 3 des Stoßfängers und einem dahinter angeordneten Dämpfungselement 4 im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung verlaufend unmittelbar oder nah vor einem Querträger 5 der Karosserie und einem daran befestigten bzw. abgestützten Zwischenteil 6 angeordnet. Der Lichtwellenleiter 1 verläuft von dem in Fahrzeugquerrichtung in einem mittleren Bereich angeordneten Lichtwellenerzeuger 2 seitlich nach außen und bildet in einem Seitenbereich des Querträgers 5 bzw. des Stoßfängers eine in 2 erkennbare Umkehrschleife 7, verläuft dann zu einer Umkehrschleife 8 an dem anderen Seitenbereich des Querträgers 5 bzw. des Stoßfängers und verläuft von dort zu einer bei dem Ausführungsbeispiel in der Nähe des Lichterzeugers 2 angeordneten Lichtempfangseinrichtung 9. Die Lichtempfangseinrichtung 9 kann in Abhängigkeit von der empfangenen Lichtmenge in Verbindung mit einer nicht dargestellten Auswerteeinrichtung beispielsweise einen Aufprall eines Fußgängers auf den Stoßfänger erfassen.
Der Lichtwellenerzeuger 2 und die Lichtempfangseinrichtung 9 sind bei dem Ausführungsbeispiel in einem gemeinsamen, über eine Öffnung 10 zugänglichen Hohlraum 11 im Querträger 5 angeordnet, wobei die Öffnung 10 bei dem Ausführungsbeispiel in einem vorderen Bereich des Querträgers 5 ausgebildet ist.
Die Lichtempfangseinrichtung 9 und der Lichtwellenerzeuger 2 bilden eine Baueinheit, die im Wesentlichen von einem Gehäuse 12 umschlossen ist. Nach der Montage der Lichtempfangseinrichtung 9 und des Lichtwellenerzeugers 2 ist zumindest ein größerer Bereich der Öffnung 10, über die der betreffende Hohlraum 11 im Querträger 5 zugänglich ist, von einem zugeordneten ortsfest oder lösbar angeordneten Abdeckelement 6 verschlossen, das bei dem Ausführungsbeispiel durch das Zwischenteil 6 gebildet ist.
1 kann entnommen werden, dass bei dem Ausführungsbeispiel die den Lichtwellenerzeuger 2 und die Lichtempfangseinrichtung 9 aufweisende Baueinheit mit dem Gehäuse 12 und dem Lichtwellenleiter 1 an dem Abdeckelement 6 bzw. Zwischenteil 6 vormontiert sind.
Bei dem Ausführungsbeispiel ist der Lichtwellenleiter 1 von einem zumindest bereichsweise elastischen Lichtwellenleiter-Band 13 zumindest bereichsweise umgeben oder gestützt. Das Lichtwellenleiter-Band 13 ist von einem Lichtwellenleiter-Träger 6 gestützt, der durch das Abdeckelement 6 bzw. Zwischenteil 6 gebildet ist. Das Lichtwellenleiter-Band 13 ist direkt von dem Lichtwellenleiter-Träger 6 gestützt, der sich an dem Querträger 5 abstützt.
In den Figuren ist nicht erkennbar, dass der Randbereich der in den Hohlraum 11 im Querträger 5 mündenden Öffnung 10 zumindest bereichsweise durch wenigstens eine Randabwinkelung versteift ist, wodurch die mit der Öffnung 10 verbundene Schwächung des Querträgers 5 teilweise oder vollständig ausgeglichen oder mehr als ausgeglichen ist.
In der von dem Gehäuse 12 zumindest teilweise umschlossenen Baueinheit sind wesentliche Teile des Lichtwellenerzeugers 2 und der Lichtempfangseinrichtung 9 angeordnet. Das Gehäuse 12 und ein das Gehäuse 12 verschließender Deckel 14 bilden bereichsweise eine Abstützfläche für den Lichtwellenleiter 1 und das Lichtwellenleiter-Band 13 und den Lichtwellenleiter-Träger 6.
Die Erfindung kann von dem Ausführungsbeispiel abweichend ausgeführt werden. Der Lichtwellenerzeuger und die Lichtempfangseinrichtung können gemeinsam oder einzeln jeweils in einem in Fahrzeugquerrichtung mittleren Bereich in einer zugeordneten separaten oder gemeinsamen Vertiefung oder in einem zugeordneten separaten oder gemeinsamen, jeweils über eine Öffnung zugänglichen Hohlraum jeweils im Querträger angeordnet sind. Der in Fahrzeugquerrichtung mittlere Bereich kann sich von der Fahrzeugmitte bis in die Nähe eines Seitenbereiches des Stoßfängers erstrecken. Erstreckt sich der in Fahrzeugquerrichtung mittlere Bereich in die Nähe eines Seitenbereiches des Stoßfängers, befindet sich die Umkehrschleife des Lichtwellenleiters seitlich außerhalb davon, so dass auch in diesem Fall eine Detektierung beispiels des Aufpralles eines Fußgängers über zumindest annähernd die gesamte Breite des Stoßfängers möglich ist. Es ist nicht erforderlich, dass die Lichtempfangseinrichtung und der Lichtwellenerzeuger eine Baueinheit bilden. Nach der Montage der Lichtempfangseinrichtung und des Lichtwellenerzeugers kann zumindest ein größerer Bereich der Öffnung, über die der betreffende Hohlraum im Querträger zugänglich ist, von einem zugeordneten ortsfest oder lösbar angeordneten Abdeckelement zumindest größtenteils verschlossen sein. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Der Lichtwellenerzeuger und die Lichtempfangseinrichtung können gemeinsam oder jeweils separat in einer Vertiefung oder in ei nem über eine Öffnung zugänglichen Hohlraum im Querträger angeordnet sein. Die Vertiefung oder die in einen Hohlraum mündende Öffnung kann jeweils in einem vorderen, hinteren, oberen oder unteren Bereich des Querträgers ausgebildet sein. Es ist nicht zwingend erforderlich, dass der Lichtwellenleiter von einem zumindest bereichsweise elastischen Lichtwellenleiter-Band zumindest bereichsweise umgeben oder gestützt ist. Ebenso ist nicht zwingend erforderlich, dass der Lichtwellenleiter oder gegebenenfalls das Lichtwellenleiter-Band von einem Lichtwellenleiter-Träger gestützt ist bzw. sind. Der Lichtwellenleiter oder ein verwendetes Lichtwellenleiter-Band oder ein verwendeter Lichtwellenleiter-Träger kann jeweils bereichsweise mit dem Abdeckelement oder mit einem anderen Bauteil fest oder lösbar verbunden oder an dem Abdeckelement bzw. Bauteil abgestützt sein. Der Lichtwellenerzeuger und/oder die Lichtempfangseinrichtung können in einem zugeordneten oder gemeinsamen Gehäuse angeordnet sein, das auch entfallen kann. An den Lichtwellenerzeuger bzw. gegebenenfalls an die Baueinheit kann wenigstens ein Lichtwellenleiter angeschlossen sein, der von dem Lichtwellenerzeuger bzw. von der Baueinheit zu einer Fahrzeugseite verläuft, dort eine Umkehrschleife bildet und zur anderen Fahrzeugseite verläuft, dort eine Umkehrschleife bildet und zur Lichtempfangseinrichtung bzw. Baueinheit verläuft. Ebenso kann an wenigstens einen Lichtwellenerzeuger oder gegebenenfalls an wenigstens eine Baueinheit ein Lichtwellenleiter angeschlossen sein, der in einer zugeordneten Richtung von dem Lichtwellenerzeuger bzw. von der Baueinheit zu einer zugeordneten Fahrzeugseite verläuft, dort eine Umkehrschleife bildet und zur Lichtempfangseinrichtung bzw. zur Baueinheit verläuft. Mit der Erfindung liegen der Lichtwellenerzeuger und die Lichtempfangseinrichtung geschützt in dem Querträger und können beispielsweise durch eine einfache Verclipsung/Verrastung oder auf andere Weise vorzugsweise lösbar an dem Querträger befestigt werden. Schwingungen des Lichtwellenerzeugers und der Lichtempfangseinrichtung im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs sind vollständig oder zumindest weitgehend verhindert. Die Sensierbreite der Sensoreinrichtung kann sich über die gesamte Breite des Stoßfängers erstrecken. Die Anordnung der Sensoreinrichtung ermöglicht eine Optimierung des für die Sensoreinrichtung und den Stoßfänger vorgesehenen Bauraumes, wobei die Form und der Verlauf des Stoßfängers weitgehend frei wählbar sind. Die Umkehrschleife(n) des Lichtwellenleiters kann eine geringe Dicke aufweisen und leicht am seitlichen Rand des Querträgers bauraumkonform befestigt werden. Die Sensoreinrichtung kann beispielsweise an geschweißten Querträgern aus Stahl und an Querträgern befestigt sein, die beispielsweise als Strangpressprofil aus Aluminium gefertigt sind. Der Lichtwellenerzeuger und die Lichtempfangseinrichtung können an einem gemeinsamen Ort oder an zwei verschiedenen, beispielsweise benachbarten Orten an dem Querträger angeordnet sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- WO 2004/033261 A1 [0002]
- DE 102006002782 A1 [0002]

Claims

Sensoreinrichtung an einem Stoßfänger eines Kraftfahrzeugs, mit einem an einen Lichtwellenerzeuger angeschlossenen Lichtwellenleiter, der hinter der Außenwand des Stoßfängers und einem dahinter angeordneten Dämpfungselement im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung verlaufend vor einem Querträger der Karosserie oder einem daran befestigten bzw. abgestützten Zwischenteil angeordnet ist und seitlich außen eine Umkehrschleife bildend zu einer Lichtempfangseinrichtung verläuft, die in Abhängigkeit von der empfangenen Lichtmenge in Verbindung mit einer Auswerteeinrichtung beispielsweise einen Aufprall eines Fußgängers auf den Stoßfänger erfassen kann, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtwellenerzeuger (2) und die Lichtempfangseinrichtung (9) gemeinsam oder einzeln jeweils in einem in Fahrzeugquerrichtung mittleren Bereich in einer zugeordneten separaten oder gemeinsamen Vertiefung oder in einem zugeordneten separaten oder gemeinsamen, jeweils über eine Öffnung (10) zugänglichen Hohlraum (11) jeweils im Querträger (5) angeordnet sind.
Sensoreinrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtempfangseinrichtung (9) und der Lichtwellenerzeuger (2) eine Baueinheit bilden.
Sensoreinrichtung nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Montage der Lichtempfangseinrichtung (9) und des Lichtwellenerzeugers (2) zumindest ein größerer Bereich der Öffnung (10), über die der betreffende Hohlraum (11) im Querträger (5) zugänglich ist, von einem zugeordneten ortsfest oder lösbar angeordneten Abdeckelement (14) zumindest größtenteils verschlossen ist.
Sensoreinrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung oder die in einen Hohlraum (11) mündende Öffnung (10) jeweils im Querträger (5) im vorderen, hinteren, oberen oder unteren Bereich des Querträgers (5) ausgebildet ist.
Sensoreinrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtwellenleiter (1) von einem zumindest bereichsweise elastischen Lichtwellenleiter-Band (13) zumindest bereichsweise umgeben oder gestützt ist und/oder der Lichtwellenleiter oder gegebenenfalls das Lichtwellenleiter-Band (13) von einem Lichtwellenleiter-Träger (6) gestützt ist, der an dem Querträger (5) direkt befestigt oder direkt oder mittelbar abgestützt ist.
Sensoreinrichtung nach Patentanspruch 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtwellenleiter oder das Lichtwellenleiter-Band (13) oder der Lichtwellenleiter-Träger (6) jeweils bereichsweise mit dem Abdeckelement (14) fest oder lösbar verbunden oder an dem Abdeckelement (14) abgestützt ist.
Sensoreinrichtung nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Randbereich der in einen Hohlraum (11) im Querträger (5) mündenden Öffnung (10) zumindest bereichsweise durch wenigstens eine Randabwinkelung versteift ist.
Sensoreinrichtung nach einem der Patentansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Baueinheit ein Gehäuse (12) aufweist, in dem wesentliche Teile wenigstens eines Lichtwellenerzeugers (2) und wenigstens einer Lichtempfangseinrichtung (9) angeordnet sind und das Gehäuse (12) zumindest größtenteils in der Vertiefung oder in dem Hohlraum (11) des Querträgers (5) angeordnet ist, oder zusätzlich das Gehäuse (12) bereichsweise eine Abstützfläche für den Lichtwellenleiter (1) und/oder das Lichtwellenleiter-Band (13) und/oder den Lichtwellenleiter-Träger (6) bildet.
Sensoreinrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass an den Lichtwellenerzeuger (2) bzw. gegebenenfalls an die Baueinheit wenigstens ein Lichtwellenleiter (1) angeschlossen ist, der von dem Lichtwellenerzeuger (2) bzw. von der Baueinheit zu einem Seitenbereich des Stoßfängers verläuft, dort eine Umkehrschleife bildet und zu dem anderen Seitenbereich des Stoßfängers verläuft, dort eine Umkehrschleife bildet und zur Lichtempfangseinrichtung (9) bzw. Baueinheit verläuft.
Sensoreinrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass an wenigstens einen Lichtwellenerzeuger oder gegebenenfalls an wenigstens eine Baueinheit ein Lichtwellenleiter angeschlossen ist, der in einer zugeordneten Richtung von dem Lichtwellenerzeuger bzw. von der Baueinheit zu einem zugeordneten Seitenbereich des Stoßfängers verläuft, dort eine Umkehrschleife bildet und zur Lichtempfangseinrichtung bzw. zur Baueinheit verläuft.