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Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug mit einer Karosserie aus festen und beweglich gehaltenen Karosserieteilen, wie beispielsweise Kotflügeln, Holmen, Türen oder dergleichen, und mit wenigstens einer mindestens einen an den Karosserieteilen angeordneten Foliensensor aufweisenden Erfassungseinrichtung zur Aufnahme fahrzeugrelevanter Daten.
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Es ist eine übliche Maßnahme bei Fahrzeugen, insbesondere bei Kraftfahrzeugen mit einer Karosserie, an den festen Karosserieteilen, wie Kotflügeln oder Holmen, und an den beweglich gehaltenen Karosserieteilen, beispielweise einer Fahrzeugtür oder einer Heckklappe, insbesondere auf der unlackierten Innenseite, eine Vielzahl von Foliensensoren anzubringen.
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Mit Hilfe der Foliensensoren, die jeweils elektrisch leitend mit einer Stromquelle verbunden sind, werden Erfassungseinrichtungen ausgebildet, welche unter anderem zur Aufnahme und Überwachung von im normalen Fahrbetrieb auf die Karosserie einwirkenden Kräften verwendet werden. Auch die Erfassung von Beschädigungen, wie Dellen und Kratzern an einem abgestellten oder fahrenden Fahrzeug durch Dritte oder den Fahrer selbst lassen sich mit Hilfe der Foliensensoren sicher aufnehmen. Somit können entsprechende Ereignisse erfasst werden, die möglicherweise erst Tage später optisch wahrgenommen worden wären. Darüber hinaus lassen sich insbesondere bei stärkeren Beschädigungen über die aufgenommenen Daten relativ genaue Rückschlüsse auf den tatsächlichen Schadenumfang an zum Beispiel tragenden Bauteilen schließen.
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Die Foliensensoren werden dazu häufig auf den unlackierten Innenseiten bestimmter Karosserieteile befestigt, die dann aufwendig zu verkabeln sind, um die Stromversorgung zu gewährleisten. Um mögliche Schäden an den Karosserieteilen wirkungsvoll feststellen zu können, ist es in der Regel notwendig, jedem einzelnen Karosserieteil einen separaten Foliensensor zuzuordnen.
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Aus der
DE 10 2006 012 336 A1 ist beispielsweise eine derartige Erfassungseinrichtung zur Erfassung von Berührungen an einem Kraftfahrzeug bekannt, die einen Berührungssensor und eine fahrzeugeigene Auswerteeinrichtung aufweist. Die Berührungssensoren, welche als Piezofolie oder alternativ als piezoelektrischer Lack ausgebildet sein können, sind dabei auf der innen- oder außenseitigen Oberfläche jedes Karosserieteiles angeordnet bzw. aufgetragen. Die Ausrüstung eines Fahrzeugs mit einer Vielzahl solcher Sensoren ist stets mit einem relativ hohen Zeit- und Kostenaufwand verbunden.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeug vorbekannter Gattung mit einer Erfassungseinrichtung zur Aufnahme fahrzeugrelevanter Daten auf vereinfachte Weise und dementsprechend mit einem deutlich verringerten Aufwand auszurüsten.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 9 angegeben.
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Bei einem Fahrzeug, insbesondere einem Kraftfahrzeug, mit einer Karosserie aus festen und beweglich gehaltenen Karosserieteilen, wie Kotflügeln, Holmen, Türen oder dergleichen, und mit wenigstens einer mindestens einen an den Karosserieteilen angeordneten Foliensensor aufweisenden Erfassungseinrichtung zur Aufnahme fahrzeugrelevanter Daten, ist nach der Erfindung vorgesehen, dass der Foliensensor in einem Spalt zwischen mindestens zwei Karosserieteilen mit etwa einander zugewandten Oberflächen an der Oberfläche eines ersten Karosserieteiles angeordnet ist, und dass dem Foliensensor ein Kontaktteil zugeordnet ist, das mit der dem Foliensensor gegenüberstehenden Oberfläche eines zweiten Karosserieteiles zumindest zeitweise derart in Wirkverbindung steht, dass eine mindestens Schwingungen übertragende Verbindung zwischen dem Foliensensor und der gegenüberstehenden Oberfläche ausgebildet ist.
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Mit der Anordnung eines Foliensensors in einem Spalt zwischen zwei Karosserieteilen und der Verwendung eines Kontaktteils, welches zwischen dem Foliensensor und der gegenüberstehenden Oberfläche des einen Karosserieteiles zumindest eine Schwingungen übertragende Verbindung herstellt, ist eine vereinfachte Überwachung mehrerer Karosserieteile gleichzeitig mit nur einem Foliensensor möglich. Daher ist mit Vorteil eine deutlich reduzierte Anzahl von Foliensensoren an den dafür vorgesehenen Messpunkten eines Fahrzeuges anzuordnen. Bei einer mechanischen Einwirkung auf eines der Karosserieteile des Kraftfahrzeuges werden dann entweder durch den unter Umständen direkt am beschädigten Karosserieteil angeordneten Foliensensor oder durch das mit dem jeweiligen Karosserieteil gekoppelte Kontaktteil die aus der mechanischen Einwirkung resultierenden Schwingungen erfasst. Die direkt aufgenommenen oder vom Kontaktteil auf den Foliensensor übertragenen Schwingungen werden dann beispielsweise mittels eines separaten Kabels an eine Steuereinrichtung übermittelt. Der Foliensensor und das Kontaktteil können beispielsweise im Spalt zwischen zwei festen Karosserieteilen, wie zum Beispiel dem Kotflügel und dem Stoßfänger angeordnet sein.
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Mit Vorteil ist nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass der Foliensensor und sein jeweils zugeordnetes Kontaktteil in einem Spalt zwischen einem festen und einem dazu beweglich gehaltenen Karosserieteil angeordnet sind. Eine derartig erfindungsgemäße Anordnung eines Foliensensors und des zugehörigen Kontaktteiles ermöglicht eine vorteilhafte Nachrüstung an einem Fahrzeug. Somit lassen sich insbesondere Leasing- oder Mietfahrzeuge auf relativ einfache Weise mit einer derartig erfindungsgemäß ausgebildeten Erfassungseinrichtung zur Aufnahme fahrzeugrelevanter Daten ausrüsten. Der Foliensensor und das Kontaktteil werden insbesondere in den Türspalten oder im Spalt an den Fahrzeugklappen angeordnet, wobei der Foliensensor bevorzugt am Holm im Tür- bzw. Klappenbereich befestigt und das Kontaktteil an der dem Holm zugewandten Oberfläche der Fahrzeugtür bzw. -klappe angeordnet sein kann. Durch das Schließen der Tür oder Klappe wird dann das Kontaktteil mit dem Foliensensor am Holm in Anlage gebracht, so dass eine zumindest Schwingungen übertragende Verbindung hergestellt ist. Der im Tür- oder Klappenbereich am Holm angeordnete Foliensensor kann beispielsweise über zwei im Scharnierbereich vorgesehene Stromleiter elektrisch mit Strom versorgt werden.
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Des Weiteren ist vorgesehen, dass das Kontaktteil an der dem Foliensensor gegenüberstehenden Oberfläche des zweiten Karosserieteiles angeordnet ist. Zu diesem Zweck wird das Kontaktteil unmittelbar am zweiten, dem mitunter beweglich gehaltenen Karosserieteil fest angeordnet. Damit ist eine vorteilhaft einfache konstruktive Möglichkeit zur Ausgestaltung einer zumindest Schwingungen übertragenden Verbindung zwischen Foliensensor und zweitem Karosserieteil geschaffen. Das Kontaktteil steht dabei am zweiten, möglicherweise beweglich gehaltenen Karosserieteil in Richtung des Foliensensors vor bzw. ab, so dass beim Schließen des zweiten Karosserieteiles dann das Kontaktteil selbsttätig mit der Oberfläche des Foliensensors in Anlage gebracht wird.
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An Stelle der Anordnung des Kontaktteiles am zweiten Karosserieteil kann alternativ vorgesehen sein, dass das Kontaktteil gemeinsam mit dem Foliensensor an der Oberfläche des ersten Karosserieteiles angeordnet ist. Mit der Anordnung des Kontaktteiles an derselben Oberfläche wie der Foliensensor ist eine vorteilhaft einfache Ausrichtung des Kontaktteiles zu dem ebenfalls auf der Oberfläche des ersten Karosserieteiles aufgebrachten Foliensensors gewährleistet. Eine relativ aufwendige Ausrichtung der Bauteile an den relativ zueinander beweglichen Karosserieteilen ist auf vorteilhafte Weise vermieden. Das Kontaktteil legt sich bei einer Schließbewegung des zweiten, beweglichen Karosserieteils, wie zum Beispiel einer Fahrzeugtür, somit zunächst an dessen Oberfläche an und wird dann mit zumindest einem Abschnitt bzw. Teilstück gegen die Oberfläche des Foliensensors anbeispielsweise einem Türholm gedrückt. Somit lässt sich eine relativ einfache, zumindest Schwingungen übertragende Verbindung zwischen der Oberfläche des zweiten Karosserieteiles und dem Foliensensor herstellen.
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Vorzugsweise weist das Kontaktteil an einem Abschnitt eine Ablageplatte auf, welche mit der Oberfläche eines der Karosserieteile oder direkt mit dem Foliensensor in Anlage bringbar ist. Mit der Anlageplatte am Kontaktteil ist eine vorteilhaft große Anlagefläche erzeugt, mittels der eine optimale Signalübertragung vom Karosserieteil auf das Kontaktelement oder vom Kontaktelement auf den Foliensensor gewährleistet ist. Dabei gelangt die Kontaktplatte des Kontaktteiles stets unmittelbar mit der Oberfläche des zweiten Karosserieteiles oder mit der Oberfläche des Foliensensors in Berührung.
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Um eine vorteilhaft genaue Übertragung der fahrzeugrelevanten Daten zu gewährleisten, ist das Kontaktteil gegebenenfalls mit seiner Anlageplatte etwa deckungsgleich zum Foliensensor an einer der Oberflächen der Karosserieteile angeordnet. Die vorzugsweise deckungsgleiche Anordnung von Kontaktteil und Foliensensor hat des Weiteren den Vorteil, dass dadurch ein relativ großer Überdeckungsbereich geschaffen ist. Mittels des Überdeckungsbereiches kann gegebenenfalls eine sich durch die Relativbewegung der beiden Karosserieteile zueinander ergebende Verschiebung des Kontaktteiles zum Foliensensor mit Vorteil ausgeglichen werden. Dadurch ist eine optimale Funktionssicherheit der Erfassungseinrichtung gewährleistet, so dass mögliche, an den Karosserieteilen auftretende mechanische Einwirkungen stets sicher vom Foliensensor erfasst sind.
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Das Kontaktteil ist insbesondere ein Federelement, was den Vorteil hat, dass das Kontaktteil sich optimal mit der Oberfläche des zweiten Karosserieteiles bzw. mit der. Oberfläche des Foliensensors in Anlage bringen lässt. Bevorzugt kommt ein Federstahl mit entsprechend federelastischen Eigenschaften zur Anwendung, so dass Bereiche des Kontaktteiles, nachdem es in Anlage mit dem Foliensensor bzw. dem zweiten Karosserieteil gebracht ist, sich teilweise verformen kann. Dadurch entsteht innerhalb des als Federelement ausgebildeten Kontaktteiles eine Federspannung, wodurch eine bestimmte Anpresskraft auf die jeweilige Oberfläche erzeugt ist. Die Ausbildung des Kontaktteiles als Federelement bzw. die Ausbildung von Teilen des Kontaktteiles als Federelement stellt eine vorteilhaft einfache Möglichkeit zur Ausbildung des Kontaktteiles dar.
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Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Foliensensor mit aus einer Trägerfolie gebildet ist, die zumindest einen piezoelektrische Eigenschaften aufweisenden Flächenabschnitt aufweist. Die Verwendung einer Trägerfolie stellt eine vorteilhafte Möglichkeit zur Ausbildung eines Foliensensors dar, über dessen piezoelektrischen Eigenschaften aufweisenden Flächenabschnitt im Bedarfsfall dann die erzeugten Schwingungen aufgenommen werden können. Die Trägerfolie ist insbesondere stoffschlüssig mit der Oberfläche des ersten Karosserieteiles verbunden, was eine einfache und zugleich sichere Verbindungsform darstellt. Speziell beim Nachrüstvorgang eines Fahrzeuges mit Foliensensoren lassen sich die Foliensensoren relativ einfach in einem Spalt zwischen einem festen und einem dazu beweglich gehaltenen Karosserieteil anordnen. Die Trägerfolie kann beispielsweise direkt auf der Oberfläche eines Türholmes oder im Bereich der Heckklappe eines Fahrzeuges aufgebracht werden. Der piezoelektrische Eigenschaften aufweisende Flächenabschnitt an der Trägerfolie kann mittels einer Piezofolie oder einem piezoelektrischem Lack ausgebildet sein. Es ist selbstverständlich möglich, dass der Foliensensor ausschließlich aus einer Piezofolie gebildet ist, welche am Karosserieteil angeordnet und dann über ein Verbindungskabel mit einer Auswerteeinheit Signale übertragend verbunden ist.
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Darüber hinaus ist es möglich, dass der Foliensensor zumindest mit einer Sendeeinheit und einem Energiespeicher für eine kabellose Datenübertragung ausgerüstet ist. Die Sendeeinheit, wie zum Beispiel eine Transponderantenne, und der insbesondere als Batterie ausgeführte Energiespeicher sind ebenfalls vorzugsweise auf der Trägerfolie des Foliensensors angeordnet. Zusätzlich kann auch ein Kondensator vorgesehen sein, wobei der Kondensator, die Batterie, die Piezofolie und die Transponderantenne einen Schaltkreis ausbildend signalleitend miteinander verbunden sind. Damit ist eine vorteilhaft kabellose Datenübertragung der von der Piezofolie aufgenommenen Schwingungen an zum Beispiel eine fahrzeuginterne Auswerteeinrichtung möglich.
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Ein Nachrüstsatz einer Erfassungseinrichtung zur Aufnahme von Daten an einem Fahrzeug, insbesondere einem Kraftfahrzeug, für den selbstständiger Schutz beantragt wird, umfasst nach der Erfindung zumindest einen in einem Spalt zwischen mindestens zwei Karosserieteilen an einer von etwa einander gegenüberstehenden Oberfläche eines ersten Karosserieteiles anordbaren Foliensensor, und mindestens einen dem Foliensensor zuordbaren und mit der den Foliensensor gegenüberstehenden Oberfläche eines zweiten Karosserieteiles zumindest zeitweise derart in Wirkverbindung bringbaren Kontaktteil für eine wenigstens Schwingungen übertragende Verbindung zwischen dem Foliensensor und der gegenüberstehenden Oberfläche.
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Ein derartig erfindungsgemäß ausgebildeter Nachrüstsatz einer Erfassungseinrichtung zur Aufnahme von fahrzeugrelevanten Daten lässt sich vorteilhaft einfach in einem entsprechenden Spalt zwischen zwei Karosserieteilen einsetzen, wobei für eine umfassende Erfassung der Daten mittels des mit dem Foliensensor in Anlage bringbaren Kontaktteil mit Vorteil, eine verringerte Anzahl von Foliensensoren benötigt werden. Darüber hinaus lassen sich solche Foliensensoren optimal in einem relativ einfach zugänglichen Spalt, wie zum Beispiel einem Tür- oder Heckklappenspalt, nachträglich anordnen. Damit lässt sich eine vorteilhafte Überwachung von beispielsweise Leasing- oder Mietfahrzeugen über mögliche Beschädigungen und eine lückenlose Zuordnung auftretender Ereignisse umsetzen. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen des Nachrüstsatzes sind in den sich auf das Fahrzeug beziehenden Unteransprüchen 2 bis 9 angegeben.
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Mögliche Ausführungsbeispiele der Erfindung, aus denen sich weitere erfinderische Merkmale ergeben, sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
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1: eine schematische Fahrzeugdraufsicht, welche mögliche Messpunkte für eine Erfassungseinrichtung wiedergibt;
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2a und 2b: Ansichten eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Einrichtung bei geöffneter und geschlossener Fahrzeugtür;
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3a und 3b: Ansichten eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Erfassungseinrichtung bei geöffneter und geschlossener Fahrzeugtür, und
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4: eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Foliensensors.
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Mit 1 ist ein in einer Ansicht von oben dargestelltes Fahrzeug bezeichnet, wobei die Abbildung wiedergibt, an welchen Messpunkten eines Fahrzeuges eine erfindungsgemäße Erfassungseinrichtung 2, 3 für die Aufnahme von fahrzeugrelevanten Daten montiert sein kann. Die Erfassungseinrichtungen 2, 3 werden insbesondere in Spalten 4, 5, 6, 6' zwischen festen Karosserieteilen 7, 8, wie beispielsweise Holmen oder Trägern der Karosserie, und beweglich gehaltenen Karosserieteilen 9, 10, 10' wie zum Beispiel Türen oder Klappen, in den Tür- und Klappenbereichen des Fahrzeuges 1 angeordnet.
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Die 2a und 2b zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Erfassungseinrichtung 2 zur Aufnahme von Daten an einem Fahrzeug, welche wenigstens einen Foliensensor 11 und ein mit dem Foliensensor in Anlage bringbares Kontaktteil 12 aufweist. Der Foliensensor 11 und das Kontaktteil 12 sind in einem Spalt zwischen zwei Karosserieteilen 7, 9 mit einander zugewandten Oberflächen angeordnet. Der Foliensensor 11 ist mit einer seiner Seiten auf der Oberfläche 13 des ersten Karosserieteiles 7 aufgeklebt. Das Kontaktteil ist an der Oberfläche 14 des zweiten Karosserieteiles 9 befestigt, wobei das Kontaktteil 12 dem Foliensensor 11 etwa deckungsgleich gegenübersteht. Die 2a zeigt die Erfassungseinrichtung 2 im geöffneten Zustand des zweiten Karosserieteiles 9, wie zum Beispiel einer Fahrzeugtür, einer Heckklappe oder Motorhaube, so dass das Kontaktteil nicht in Anlage mit dem Foliensensor 11 steht. 2b zeigt den geschlossenen Zustand, wobei die Oberflächen 13, 14 der Karosserieteile 7, 9 derart dicht einander gegenüberstehen, dass das Kontaktteil 12 kraftschlüssig auf die Oberfläche des Foliensensors 11 einwirkt. Der Foliensensor wird durch die Federkraft des vorzugsweise als Federelement ausgebildeten Kontaktteiles 12 vorgespannt und ist im vorgespannten Zustand gegebenenfalls zu kalibrieren. Unabhängig, welches Karosserieteil 7, 9 nun beschädigt wird, erhält der Foliensensor 11 entsprechende Signale in Form von Schwingungen von den Karosserieteilen 7, 9 und gibt diese an eine nicht dargestellte Steuereinrichtung weiter.
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In 3a und 3b ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Erfassungseinrichtung 3 gezeigt, wobei hier ein alternativ ausgebildetes Kontaktteil 15 zum Einsatz kommt. Darüber hinaus ist das Kontaktteil 15 am selben, ersten Karosserieteil 7 angeordnet, wie der Foliensensor 11. Das Kontaktteil 15 steht beabstandet zum Foliensensor am ersten Karosserieteil 7 ab und gelangt, wie 3b verdeutlicht, erst während des Schließvorganges mit dem zweiten Karosserieteil 9 in Anlage bzw. Kontakt. Mit der Schließbewegung wird dann das am zweiten Karosserieteil anliegende Kontaktteil 15 durch das zweite Karosserieteil 9 auf die Oberfläche des Foliensensors 11 gedrückt. Damit ist zumindest eine Schwingungen übertragende Verbindung zwischen dem Foliensensor 11 und der Oberfläche 14 des zweiten Karosserieteiles 9 sichergestellt. Um eine optimale Schwingungsübertragung zu gewährleisten, ist das ebenfalls als Federelement ausgebildete Kontaktteil 15 mit einer Anlageplatte 16 ausgerüstet. Gleiche Bauteile sind mit denselben Bezugszahlen bezeichnet.
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In der 4 ist eine mögliche Ausführung eines Foliensensors 11 gezeigt, der mittels einer Trägerfolie 17 und zumindest einer darin angeordneten Piezofolie 18 ausgebildet ist. An der Trägerfolie 17 sind des Weiteren eine Transponderantenne 19, eine Batterie 20 und ein Kondensator 21 angeordnet. Mit den auf der Trägerfolie angeordneten Bauteilen lässt sich eine elektrische Schaltung erzeugen, mittels der eine kabellose Datenübertragung vom Foliensensor 11 zu einer Auswerteeinrichtung des Fahrzeuges gewährleistet ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006012336 A1 [0005]
