DE102013211409A1 - Abstandssensor für ein Kraftfahrzeug und Anordnung mehrerer Abstandssensoren - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Abstandssensor (10) für ein Kraftfahrzeug, dessen Gehäuse (12) dazu ausgebildet ist, an einem Stoßfänger (1) des Kraftfahrzeugs befestigt zu werden. Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass das Gehäuse (12) gleichzeitig zur Aufnahme oder Befestigung eines Crash- bzw. Beschleunigungssensors (30) einer Airbageinrichtung ausgebildet ist.
Description
- Stand der Technik
- Die Erfindung betrifft einen Abstandssensor für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Anordnung mehrerer Abstandssensoren in einem Stoßfänger eines Kraftfahrzeugs.
- Ein Abstandssensor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der
DE 10 2011 105 013 A1 bekannt. Der als Ultraschallsensor ausgebildete Abstandssensor ist über eine Halteeinrichtung an einem Stoßfänger des Kraftfahrzeugs befestigt und dient dazu, insbesondere beim Einparkvorgang den Abstand zu in Senderichtung des Abstandssensors angeordneten Objekten zu detektieren. Hierzu ist das Gehäuse des Abstandssensors üblicherweise über eine Rastverbindung an der an der Innenseite des Stoßfängers angeordneten bzw. integrierten Halteeinrichtung für den Abstandssensor befestigt. - Darüber hinaus ist beispielsweise aus der
DE 10 2011 114 297 A1 eine Sicherheitsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug in Form einer Airbageinrichtung bekannt, die mehrere Crashsensoren, insbesondere Beschleunigungssensoren aufweist, um einen Crash des Fahrzeugs detektieren zu können, damit ein bzw. mehrere Airbags in dem Kraftfahrzeug bedarfsgerecht ausgelöst werden können. Üblicherweise befindet sich wenigstens einer der Beschleunigungssensoren im Bereich des Stoßfängers, insbesondere an der Innenseite des Stoßfängers, so dass beispielsweise keine Öffnungen in dem Stoßfänger, wie bei den eingangs erwähnten Abstandssensoren üblich, vorgesehen sein müssen. Nichtsdestotrotz benötigen derartige Beschleunigungssensoren zur Befestigung im Bereich des Stoßfängers ebenfalls eine Halteeinrichtung an dem Stoßfänger. - Bei Kraftfahrzeugen, in deren Stoßfängerbereich sich sowohl Abstandssensoren, als auch Beschleunigungssensoren für Airbageinrichtungen befinden, ist es erforderlich, jeden der Sensoren über den Kabelbaum des Kraftfahrzeugs elektrisch zu kontaktieren. Jeder der Sensoren (Abstandssensor und Beschleunigungssensor) benötigt daher wenigstens einen am Kabelbaum befestigten Steckeranschluss.
- Offenbarung der Erfindung
- Ausgehend von dem dargestellten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine vereinfachte Anordnung von Sensoren im Stoßfängerbereich eines Kraftfahrzeugs vorzuschlagen, wobei das Kraftfahrzeug sowohl Abstandssensoren, als auch Beschleunigungssensoren für eine Airbageinrichtung aufweist.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Abstandssensor für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass das Gehäuse des Abstandssensors gleichzeitig zur Aufnahme oder Befestigung eines Crash- bzw. Beschleunigungssensors der Airbageinrichtung ausgebildet ist. Eine derartige Anordnung, bei der der Beschleunigungs- bzw. Crashsensor der Airbageinrichtung unmittelbar entweder in dem Gehäuse des Abstandssensors angeordnet oder zumindest an diesem befestigt ist, ermöglicht es, auf eine zusätzliche, separate Befestigung des Beschleunigungssensors im Bereich des Stoßfängers verzichten zu können. Dadurch werden der konstruktive Aufwand am Stoßfänger sowie dessen Herstellkosten verringert und zusätzlicher Bauraum dort geschaffen, wo ansonsten der Beschleunigungs- bzw. Crashsensor angeordnet ist. Darüber hinaus hat eine konstruktive Ausbildung, bei der der Beschleunigungssensor innerhalb des Gehäuses des Abstandsensors aufgenommen ist, den besonderen Vorteil, dass gegebenenfalls auf zusätzliche (mechanische) Schutzmaßnahmen bzw. konstruktive Ausbildungen, die bei einer Anordnung des Beschleunigungssensors beispielsweise an der Außenseite des Gehäuses des Abstandssensors oder, wie beim Stand der Technik üblich, an der Innenseite des Stoßfängers erforderlich sind, verzichtet werden kann. Dadurch lassen sich zusätzliche Kostenvorteile bei der Herstellung des Beschleunigungssensors erzielen.
- Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Abstandssensors für ein Kraftfahrzeug sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
- In konstruktiv bevorzugter Ausgestaltung zur bauraum- und kostenoptimierten Fertigung ist es besonders vorteilhaft, wenn innerhalb des Gehäuses ein Schaltungsträger in Form einer Leiterplatte angeordnet ist, die zumindest mittelbar mit einem Steckeranschluss gekoppelt ist, und wenn der Beschleunigungssensor innerhalb des Gehäuses angeordnet und mit dem Schaltungsträger elektrisch verbunden ist. Mit anderen Worten gesagt bedeutet dies, dass der Schaltungsträger (Leiterplatte) gleichzeitig der elektrischen Kontaktierung sowohl des Abstandssensors als auch des Beschleunigungssensors mit dem Kabelbaum über den Steckeranschluss erfolgt. Die elektrische Kontaktierung beider Sensoren erfolgt somit über einen einzigen Steckeranschluss am Kabelbaum, was die Kosten des Kabelbaums reduziert.
- In Weiterbildung des zuletzt angeführten Erfindungsgedankens wird vorgeschlagen, dass der Beschleunigungssensor elektrische Anschlüsse aufweist, die unmittelbar mit auf dem Schaltungsträger angeordneten Gegenkontakten verbunden sind, insbesondere durcheine Lötverbindung. Es ist somit kein zusätzlicher Verkabelungsaufwand erforderlich, der die elektrischen Anschlüsse des Beschleunigungssensors mit dem Schaltungsträger herstellt.
- Aus Gründen der Raumökonomie sowie der üblicherweise standardmäßig vorhandenen Halteeinrichtungen für die Abstandssensoren wird darüber hinaus vorgeschlagen, dass der Beschleunigungssensor auf der einer Sensormembran abgewandten Seite des Schaltungsträgers angeordnet ist. Dadurch wird in Richtung zum Stoßfänger ein Abstandssensor ermöglicht, der gegenüber Abstandssensoren, die nach dem Stand der Technik ohne integrierte Beschleunigungssensoren ausgebildet sind, keinen vergrößerten Bauraum benötigen, so dass Standardbefestigungen für den Abstandssensor verwendet werden können.
- Die Erfindung umfasst auch eine Anordnung mehrerer Abstandssensoren in einem Stoßfänger eines Kraftfahrzeugs, wobei wenigstens ein Abstandssensor auf erfindungsgemäße Art und Weise ausgebildet ist.
- Üblicherweise werden für Airbagauslöseeinrichtungen mehrere Crash- bzw. Beschleunigungssensoren verwendet, wobei durch die Auswertung der Signale der mehreren Sensoren beispielsweise beim Auftreten eines Fehlsignals bei einem der Sensoren eine Fehlauslösung von Airbags vermieden werden kann. Darüber hinaus ist insbesondere beim Vorhandensein mehrerer Airbags, beispielsweise eines Fahrerairbags und eines Beifahrerairbags wichtig zu wissen, ob beispielsweise bei einem Frontalcrash dieser über die gesamte Vorderseite des Kraftfahrzeugs erfolgt, oder nur in teilweiser Überdeckung, beispielsweise auf der Fahrerseite. Dadurch kann gegebenenfalls die Auslösung des Airbags auf der Fahrer- und Beifahrerseite auf unterschiedliche Art und Weise zur Optimierung des Insassenschutzes erfolgen. Um derartige Erkenntnisse über den Ort eines Crashs zu ermöglichen, ist es in einer bevorzugter Ausgestaltung der Anordnung vorgesehen, dass wenigstens zwei erfindungsgemäße Abstandssensoren vorgesehen sind, und dass beim Vorhandensein von insgesamt wenigstens drei Abstandssensoren zwischen den wenigstens zwei erfindungsgemäßen Abstandssensoren wenigstens ein Abstandssensor ohne integrierten Beschleunigungssensor angeordnet ist. Eine derartige Anordnung ermöglicht es, zwischen den mit den Beschleunigungssensoren versehenen Abstandssensoren einen gewissen Abstand quer zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs auszubilden, so dass aus den entsprechenden Signalen der Beschleunigungssensoren auf den Ort bzw. den Grad der Überdeckung bei einem Crash geschlossen werden kann.
- In Weiterbildung dieses Erfindungsgedankens ist es insbesondere vorgesehen, dass jeweils ein erfindungsgemäßer Abstandssensor in einem Randbereich des Stoßfängers angeordnet ist, der in bzw. entgegen der Fahrtrichtung des Fahrzeugs ausgerichtet ist.
- Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung.
- Diese zeigt in:
-
1 in vereinfachter Darstellung einen Stoßfänger mit mehreren Abstandssensoren, -
2 einen erfindungsgemäßen Abstandssensor, wie er an der Innenseite des Stoßfängers gemäß1 befestigt ist, in perspektivischer Ansicht, -
3 einen Längsschnitt durch den Abstandssensor gemäß2 und -
4 eine Explosionsdarstellung des Abstandssensors nach3 . Gleiche Elemente bzw. Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. - In der
1 ist der in Fahrtrichtung eines nicht dargestellten Kraftfahrzeugs vordere Stoßfänger1 dargestellt. In dem Stoßfänger1 sind insgesamt sechs Durchgangsöffnungen2 zur Aufnahme jeweils eines Abstandssensors10a bis10f ausgebildet. Während die Abstandssensoren10a und10f jeweils in einem Bereich des Stoßfängers1 angeordnet ist, der in etwa mit der jeweiligen Fahrzeuglängsseite ausgerichtet ist, befinden sich die vier Abstandssensoren10b bis10e in Fahrtrichtung des Fahrzeugs bzw. in Ausrichtung mit der Frontseite des Kraftfahrzeugs. Die vier Abstandssensoren10b bis10e weisen jeweils einen Abstand a zueinander auf, der in etwa gleich groß ausgebildet ist. Die Abstandssensoren10a bis10f werden von der Innenseite des Stoßfängers1 her mit dem Stoßfänger1 durch lediglich angedeutete Befestigungseinrichtungen3 in Form von Halteringen verbunden, wobei die Befestigungseinrichtungen3 insbesondere derart ausgebildet ist, dass zwischen der Befestigungseinrichtung3 und dem jeweiligen Abstandssensors10a bis10f eine Rastverbindung ausgebildet ist. - Die elektrische Kontaktierung der Abstandssensoren
10a bis10f erfolgt über einen Kabelbaum5 des Kraftfahrzeugs, von dem ein Abzweig6 mit einem nicht dargestellten Steckeranschluss zu dem jeweiligen Abstandssensor10a bis10f führt. Die Abstandssensoren10a bis10f sind insbesondere als Ultraschall-Abstandssensoren10a bis10f ausgebildet, um den Abstand zu einem im Sendebereich des Abstandssensors10a bis10f befindlichen Objekt zu detektieren und über den Kabelbaum5 , über den auch die elektrische Kontaktierung bzw. Stromversorgung des Abstandssensors10a bis10f erfolgt, einem entsprechenden Steuergerät als elektrisches Signal zuzuführen. - Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass wenigstens einer der Abstandssensoren
10b bis10e , im Nachfolgenden lediglich als Abstandssensor10 bezeichnet, entsprechend der3 und4 ausgebildet ist. Der erfindungsgemäße Abstandssensor10 umfasst entsprechend der Darstellung der3 und4 ein mehrteilig ausgebildetes Gehäuse12 , das einen Gehäusegrundkörper13 mit einem Steckeranschluss14 umfasst, über den die elektrische Kontaktierung des Abstandssensors10 mit dem Kabelbaum5 erfolgt. Auf der dem Stoßfänger1 zugewandten Seite des Gehäuses12 schließt sich an den Gehäusegrundkörper13 , wie aus dem Stand der Technik an sich bekannt, ein Entkopplungsring15 und eine im Ausführungsbeispiel topfförmig ausgebildetes Element16 mit der darin befindlichen Sensormembran24 an, wobei das Element16 zumindest bereichsweise innerhalb einer Haltehülse17 aufgenommen ist. Auf der der Haltehülse17 abgewandten Seite des Gehäusegrundkörpers13 ist der Gehäusegrundkörper13 von einem Gehäusedeckel18 , insbesondere mittels einer Rastverbindung, verschlossen. - Innerhalb des Innenraums
19 des Gehäuses12 des Abstandssensors10 ist ein Schaltungsträger20 zur Aufnahme elektrischer bzw. elektronischer Bauteile in Form einer Leiterplatte21 angeordnet. Der Schaltungsträger20 bzw. die Leiterplatte21 ist einerseits mit einem mit der Sensormembran24 gekoppelten Piezoelement22 über einen Anschlusssteckerkörper23 verbunden, und weist andererseits elektrische bzw. elektronische Bauelemente25 zur Auswertung der von dem Piezoelement22 bzw. der Sensormembran24 empfangenen Signale auf. Die Leiterplatte21 ist entsprechend der Darstellung der3 über gebogene Steckeranschlussfahnen26 bis28 , die zum Steckeranschluss14 des Gehäusekörpers13 führen, mit dem Kabelbaum5 elektrisch kontaktiert. - Auf einem Teilbereich der Leiterplatte
21 ist ein Crashsensor einer Airbageinrichtung in Form eines Beschleunigungssensors30 angeordnet. Die Anordnung des Beschleunigungssensors30 ist auf der der Sensormembran24 abgewandten Seite der Leiterplatte21 . Der Beschleunigungssensor30 weist auf der der Leiterplatte21 zugewandten Seite in den Figuren nicht dargestellte elektrische Anschlüsse auf, die dazu ausgebildet und angeordnet sind, mit auf der Leiterplatte21 angeordneten Gegenkontakten31 bis33 elektrisch kontaktiert zu werden, insbesondere mittels einer Lötverbindung. Vorzugsweise umfasst der Beschleunigungssensor30 , der über den Kabelbaum5 mit einem nicht dargestellten Airbagsteuergerät verbunden ist, sämtliche zur Erfassung und Auswertung von Beschleunigungen erforderlichen Bauelemente. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass ein Teil beispielsweise der Auswerteelektronik des Beschleunigungssensors30 nicht innerhalb des Beschleunigungssensors30 , sondern als separates Bauteil auf der Leiterplatte21 angeordnet ist (nicht dargestellt). - Für den Fall, dass mehrere der Abstandssensoren
10b bis10e entsprechend dem erfindungsgemäßen Abstandssensor10 , d.h. mit integriertem Beschleunigungssensor30 ausgebildet sind, ist es vorgesehen, dass zwischen zwei der Abstandsensoren10b bis10e ein Abstandsensor10b bis10e angeordnet ist, der keinen Beschleunigungssensor30 aufweist. Weiterhin wird bei der Verwendung von zwei erfindungsgemäßen Abstandsensoren10 mit integriertem Beschleunigungssensor30 vorgeschlagen, dass die an linken und rechten Bereich des Stoßfängers1 in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs angeordneten Abstandssensoren10b und10e als erfindungsgemäße Abstandsensoren10 mit integriertem Beschleunigungssensor30 ausgebildet sind. - Der soweit beschriebene erfindungsgemäße Abstandssensor
10 kann in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen. Dieser besteht darin, einen zur Auslösung eines Airbags erforderlichen Crashsensor (Beschleunigungssensor30 ) entweder vorzugsweise innerhalb des Gehäuses12 des Abstandssensors10 anzuordnen, oder aber zumindest an dem Gehäuse12 derart zu befestigen, dass keine zusätzlichen Befestigungselemente erforderlich sind, um den Beschleunigungssensor30 mit dem Stoßfänger1 des Kraftfahrzeugs zu verbinden. - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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- Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011105013 A1 [0002]
- DE 102011114297 A1 [0003]
Claims (7)
- Abstandssensor (
10 ) für ein Kraftfahrzeug, dessen Gehäuse (12 ) dazu ausgebildet ist, an einem Stoßfänger (1 ) des Kraftfahrzeugs befestigt zu werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (12 ) gleichzeitig zur Aufnahme oder Befestigung eines Crash- bzw. Beschleunigungssensors (30 ) einer Airbageinrichtung ausgebildet ist. - Abstandssensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Gehäuses (
12 ) ein Schaltungsträger (20 ), insbesondere in Form einer Leiterplatte (21 ) angeordnet ist, die zumindest mittelbar mit einem Steckeranschluss (14 ) gekoppelt ist, und dass der Beschleunigungssensor (30 ) innerhalb des Gehäuses (12 ) angeordnet und mit dem Schaltungsträger (20 ) elektrisch verbunden ist. - Abstandssensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschleunigungssensor (
30 ) elektrische Anschlüsse aufweist, die unmittelbar mit auf dem Schaltungsträger (20 ) angeordneten Gegenkontakten (31 bis33 ) verbunden sind, insbesondere durch eine Lötverbindung. - Abstandssensor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschleunigungssensor (
30 ) auf der einer Sensormembran (24 ) abgewandten Seite des Schaltungsträgers (20 ) angeordnet ist. - Anordnung mehrerer Abstandssensoren (
10a bis10f ) in einem Stoßfänger (1 ) eines Kraftfahrzeugs, wobei wenigstens ein Abstandssensor (10b bis10e ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 ausgebildet ist. - Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Abstandssensoren (
10b bis10e ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 ausgebildet sind, und dass beim Vorhandensein von insgesamt wenigstens drei Abstandssensoren (10b bis10e ) zwischen den wenigstens zwei Abstandssensoren (10b bis10e ), die nach einem der Ansprüche 1 bis 4 ausgebildet sind, wenigstens ein Abstandssensor (10b bis10e ) ohne integriertem Beschleunigungssensor (30 ) angeordnet ist. - Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein Abstandssensor (
10b ,10e ), der nach einem der Ansprüche 1 bis 4 ausgebildet ist, in einem Randbereich des Stoßfängers (1 ) angeordnet ist, der in bzw. entgegen der Fahrtrichtung des Fahrzeugs ausgerichtet ist.
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