DE102009020611A1

DE102009020611A1 - Sensoranordnung

Info

Publication number: DE102009020611A1
Application number: DE102009020611A
Authority: DE
Inventors: Carsten Dipl.-Ing. Lorenz
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2009-05-09
Filing date: 2009-05-09
Publication date: 2009-12-31

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sensoranordnung 30 zur Detektion einer Kollision eines Kraftwagens mit einem Objekt, insbesondere mit einem Fußgänger, mit wenigstens zwei Beschleunigungssensoren 12, wobei die Beschleunigungssensoren 12 parallel geschaltet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sensoreinrichtung zur Detektion einer Kollision eines Kraftwagens mit einem Objekt, insbesondere mit einem Fußgänger, mit wenigstens zwei Beschleunigungssensoren.
Solche Sensoranordnungen sind dem Stand der Technik als allgemein bekannt zu entnehmen, und dienen dazu, bei der Kollision eines Kraftwagens mit deinem Fußgänger aktive Unfallpartnerschutzmaßnahmen auszulösen. Hierzu kann beispielsweise das Ausstellen einer Motorhaube um einen bestimmten Winkel gerechnet werden, durch welches die Aufschlagenergie des Fußgängers auf der Motorhaube besser verteilt abgeleitet werden sollen.
Bekannte Sensoranordnungen umfassen beispielsweise eine Mehrzahl im Bereich eines Stoßfängers angeordneter Beschleunigungssensoren. Solche Sensoren sind aufwendig in der Montage und in der Verkabelung, da jeder Einzelsensor separat mit einem Steuergerät verbunden werden muss. Durch die Verteilung der Sensoren über die Stoßfängerfront kann obendrein nicht immer gewährleistet werden, dass die Empfindlichkeit der Sensorenanordnung gleichmäßig über den gesamten Stoßfänger verteilt ist.
Alternativ zu einzelnen Beschleunigungssensoren werden so genannte Bandsensoren verwendet. Diese umfassen beispielsweise Lichtwellenleiter oder mehrere Schaltkontakte und erstrecken sich bandförmig über die Breite des Stoßfängers. Im Gegensatz zur vorgenannten Ausführungsform detektieren solche Bandsensoren keine Beschleunigungen, sondern vielmehr eine Verformung des Stoßfängers, wie sie bei der Kollision eintritt. Derartige Sensoren weisen daher eine Latenzzeit auf und müssen zudem immer so angeordnet werden, dass sie im Falle einer Kollision direkt im Kraftpfad liegen.
Dies schränkt die Packaging-Möglichkeiten bei der Verwendung von Bandsensoren stark ein.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zu Grunde, eine Sensoranordnung der eingangs genannten Art so weiter zu entwickeln, dass eine einfachere Montage ermöglicht wird und die Empfindlichkeit der Sensoranordnung verbessert wird.
Diese Aufgabe wird durch eine Sensoranordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Eine solche Sensoranordnung zur Detektion einer Kollision eines Kraftwagens mit einem Objekt, insbesondere mit einem Fußgänger, umfasst wenigstens zwei Beschleunigungssensoren. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Beschleunigungssensoren parallel geschaltet sind. Dies ermöglicht die Bündelung einer Mehrzahl von Sensoren, welche dann gemeinsam mit einer zugeordneten Steuereinheit verbindbar sind. Das aufwendige Montieren einzelner Sensoren mit jeweils separater Verkabelung entfällt somit. Damit wird Bauraum eingespart und gleichzeitig eine Vielzahl neuer Anordnungsmöglichkeiten für die Sensoren geschaffen. Gleichzeitig kann durch eine derartige parallel geschaltete Sensoranordnung eine wesentlich homogenere Kollisionssensierung über die gesamte Fahrzeugfront hinweg erzielt werden.
Bevorzugt sind die Beschleunigungssensoren hierbei in einen Grundkörper aus einem Kunststoff integriert. Dies kann auf einfachste Weise durch Umspritzen der Sensoren erzielt werden. Hierdurch wird eine in lediglich einem Schritt montierbare Sensorgruppe geschaffen, was die Herstellungszeit eines Kraftwagens mit einer derartigen Sensoranordnung verkürzt und dessen Herstellung vorteilhafter Weise verbilligt. Der Grundkörper aus Kunststoff bietet gleichzeitig einen zusätzlichen Schutz für die Sensoren gegenüber Umwelteinflüssen, so dass auch die Haltbarkeit der Sensoranordnung verbessert wird und deren Wartungsbedarf reduziert wird.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Sensoranordnung bevorzugt genau ein Verbindungskabel zum Verbinden der Sensoranordnung mit einer Steuereinrichtung auf. Aufwendige Mehrfachverkabelungen, wie aus dem Stand der Technik bekannt, können daher entfallen. Gleichzeitig wird auch hierdurch die Haltbarkeit der Sensoranordnung verbessert, da weniger verschleißanfällige elektrische Verbindungen vorliegen.
Bevorzugt sind die Sensoren in gleichen Abständen entlang einer Erstreckungsrichtung des Grundkörpers angeordnet. Hierdurch wird eine besonders homogene Sensierung von Kollisionsereignissen über die gesamte Fahrzeugfront hinweg gewährleistet.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Grundkörper der Sensoranordnung bandförmig ausgeführt. Insbesondere vorteilhaft ist es, den Grundkörper selbst flexibel zu gestalten, so dass dieser bei der Montage auf einfachste Weise an die Geometrie der Montageposition angepasst werden kann. Eine derartige bandförmige Sensoranordnung kann beispielsweise direkt in den Stoßfänger oder auch in darin enthaltene Montageteile oder Ausschäumungen eingelegt werden und dann an einzelnen Punkten fixiert werden.
Im folgenden soll die Erfindung und ihre Ausführungsformen anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. Hierbei zeigen:
1A, B Sensoranordnungen nach dem Stand der Technik und
2 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sensoranordnung.
Eine übliche, aus dem Stand der Technik bekannte Sensoranordnung 10 umfasst, wie in 1A dargestellt, mehrere Beschleunigungssensoren 12, welche jeweils einzeln an einem Stoßfänger 14, insbesondere an dessen Innenseite, montiert sind. Jeder Beschleunigungssensor 12 verfügt über ein eigenes Anschlusskabel 16, welches mit einer hier nicht dargestellten Steuereinrichtung zur Auswertung der Signale der Beschleunigungssensoren 12 verbunden wird.
Derartige Sensoranordnungen 10 sind aufwendig in der Montage und Verkabelung, so dass die Herstellung von Stoßfänger 14 mit solchen Sensoranordnungen teuer ist. Gleichzeitig kann auf Grund von Bauraumproblemen nicht immer gewährleistet werden, dass die Beschleunigungssensoren 12 gleichmäßig über die Stoßfängerinnenfläche 18 verteilt sind. Hierdurch können Bereiche des Stoßfängers 14 entstehen, in welchen eine Kollision des Fahrzeugs mit einem Fußgänger unzureichend delektiert wird.
Eine alternative Sensoranordnung 20, wie sie ebenfalls aus dem Stand der Technik bekannt ist, ist in 1B dargestellt, am Stoßfänger 14 ist hier ein einzelner Bandsensor 22 angeordnet, welcher mit einem einzelnen Verbindungskabel 24 mit der zugeordneten Steuereinheit verbunden werden kann. Im Gegensatz zur Sensoranordnung 10 delektiert der Bandsensor 22 keine Beschleunigungen, sondern vielmehr Deformationen. Hierzu können im Bandsensor 22 Schalteranordnungen vorgesehen sein.
Alternativ kann Bandsensor 22 auch Lichtwellenleiter umfassen, deren Dehnung bei einer Deformationen des Stoßfängers 14 zu einer veränderten Signalübertragung durch den Lichtwellenleiter führt, welche vom Steuergerät delektiert werden kann. Derartige Bandsensoren 22 sind über einfacher zu montieren und benötigen eine weniger aufwendige Verkabelung, da sie jedoch keine Beschleunigungen delektieren sondern Deformationen des Stoßfängers 14, ist es nachteiliger Weise notwendig, solche Bandsensoren 22 direkt in einem Kraftpfad führt, bei der Kollision auftretende Kräfte anzuordnen. Eine Kollision die außerhalb des Anordnungsbereichs des Bandsensors 22 erfolgt wird daher nicht oder nur verspätet sensiert.
Um sowohl die Montage zu erleichtern als auch die Empfindlichkeit zu verbessern ist in einer in 2 gezeigten erfindungsgemäßen Sensoranordnung 30 eine Parallelschaltung mehrerer Beschleunigungssensoren 12 vorgesehen. Die Beschleunigungssensoren 12 sind dabei in einen Grundkörper 32 aus einem Kunststoff eingebettet. Die Sensoren 12 sind dabei nicht mehr jeweils einzeln mit einem nicht dargestellten Steuerungsgerät verbunden, vielmehr sind zwischen jeweiligen Paaren von Sensoren 12 generell, ebenfalls im Grundkörper 32 angeordnete Verbindungskabel 34 vorgesehen, so dass die gesamte Parallelschaltung von Sensoren 12 über ein einzelnes externes Verbindungskabel 36 mit der Steuereinheit verbindbar ist.
Die hohe Dichte von Beschleunigungssensoren 12 und deren gleichmäßige Verteilung über die Innenfläche 18 des Stoßfängers 14 ermöglicht hierbei eine besonders gute Detektion von Kollisionen über die gesamte Fahrzeugfront hinweg. Durch das Einbetten der Beschleunigungssensoren 12 in einen Grundkörper 32 wird weiterhin die Montage vereinfacht, da lediglich der Grundkörper 32 mit den darin eingebetteten Sensoren in den Stoßfänger oder daran angeordnete Montageteile eingelegt und an wenigstens einen Punkt fixiert werden muss.
Der Grundkörper 32 besteht vorzugsweise aus Kunststoff, so dass die Sensoren nach ihrer Verkabelung einfach mit Kunststoff umspritzt werden können. Dadurch die Sensoranordnung 30 Beschleunigungskräfte über die gesamte Fahrzeugfront hinweg gemessen werden, muss der Grundkörper 32 dem Beschleunigungssensoren 12 nicht, wie bei üblichen Bandsensoren 22, direkt im Kraftpfad angeordnet werden. Die Sensoranordnung 30 weist daher keine „blind spots” auf, in welchen eine Detektion einer Kollision nur verzögert oder gar nicht möglich ist.

Claims

Sensoranordnung (30) zur Detektion einer Kollision eines Kraftwagens mit einem Objekt, insbesondere mit einem Fußgänger, mit wenigstens zwei Beschleunigungssensoren (12), dadurch gekennzeichnet, dass die Beschleunigungssensoren (12) parallel geschaltet sind.
Sensoranordnung (30) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschleunigungssensoren (12) in einen Grundkörper (32) aus einem Kunststoff integriert sind.
Sensoranordnung (30) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoranordnung (30) genau ein Verbindungskabel (36) zum Verbinden der Sensoranordnung (30) mit einer Steuereinrichtung aufweist.
Sensoranordnung (30) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren (12) in gleichen Abständen entlang einer Erstreckungsrichtung des Grundkörpers (32) angeordnet sind.
Sensoranordnung (30) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (32) bandförmig ist.