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Die Erfindung betrifft eine Sensorvorrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit wenigstens einem Sensormodul und mit wenigstens einer mit dem Sensormodul verbundenen Anschlussleitung zum elektrischen Kontaktieren des Sensormoduls.
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Ferner betrifft die Erfindung ein Karosseriebauteil für ein Fahrzeug mit einer derartigen Sensorvorrichtung.
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Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer entsprechenden Sensorvorrichtung oder eines entsprechenden Karosseriebauteils.
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Stand der Technik
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Sensorvorrichtungen der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Zur Erhöhung der Sicherheit für Insassen und andere Verkehrsteilnehmer ist es bekannt, Sicherheitseinrichtungen am Fahrzeug vorzusehen, welche insbesondere bei einem Unfall die Insassen und/oder andere Verkehrsteilnehmer wie beispielsweise Fußgänger vor Verletzungen schützen. Als Sicherheitseinrichtung sind insbesondere Airbag-Einrichtungen, Gurtstraffer und dergleichen bekannt. Die Sicherheitseinrichtungen werden dabei in Abhängigkeit von Sensordaten von Sensorvorrichtungen angesteuert, welche eine Kollision beispielsweise mit dem weiteren Verkehrsteilnehmer, insbesondere Fußgänger, erfassen. Zur Detektion von Fußgängerunfällen sind Systeme bekannt, die zwei oder mehr Beschleunigungssensoren aufweisen und/oder ein druckschlauchbasiertes System umfassen. Diese Systeme sind dann beispielsweise in einem Stoßfänger des Fahrzeugs angeordnet, um die Kollision des Fahrzeugs mit einem Objekt aus der Umgebung zu erfassen. Für die Erfassung von Kollisionen an einer Fahrzeuglängsseite werden heutzutage Sensorvorrichtungen verwendet, die an der B-, C- oder D-Säule des Fahrzeugs insbesondere mit wenigstens einem Beschleunigungssensor, oder in der Fahrzeugtür, insbesondere mit wenigstens einem Drucksensor, angeordnet werden. Für die Erkennung von Kollisionen mit Objekten im Frontbereich werden heutzutage Beschleunigungssensoren verwendet, die sich beispielsweise im Zentralsteuergerät und/oder entlang eines Biegequerträgers des Fahrzeugs befinden. Die von den Sensoren ausgegebenen Signale werden durch Algorithmen eines Steuergeräts, insbesondere eines Airbag-Steuergeräts, weiter verarbeitet, um über das Auslösen der jeweiligen Sicherheitseinrichtung des Fahrzeugs zu entscheiden.
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Üblicherweise werden die Sensoren als Sensormodul mit einem eigenen Gehäuse und einer Anschlussleitung zur elektrischen Kontaktierung an einem Karosserieteil des Fahrzeugs, wie beispielsweise an dem Stoßfänger oder einer Türverkleidung, befestigt. Zur Befestigung wird häufig eine Schraub- oder Klippsverbindung vorgesehen. Die elektrische Kontaktierung erfolgt oft auch über einen an einem Kabelbaum montierten Stecker. Grundsätzlich ist es auch bekannt, zur elektrischen Kontaktierung von Elektronikkomponenten eine Leiterfolie zu verwenden, die auf zumindest einer oder zwischen zumindest zwei Trägerfolie eine oder mehrere elektrische Leiterbahnen trägt und flexibel ausgebildet ist. Durch die insbesondere flache Struktur der Leiterfolie lässt diese bauraumsparend in bestehende Strukturen integrieren.
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Offenbarung der Erfindung
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Die erfindungsgemäße Sensorvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass eine kompakte und einfach handhabbare Sensorvorrichtung geboten wird, die sich vorteilhaft in das Fahrzeug integrieren lässt und eine Positionierung und Ansteuerung mehrerer Sensormodule erleichtert. Erfindungsgemäß ist dazu vorgesehen, dass auf der als Leiterfolie ausgebildeten Anschlussleitung mehrere unterschiedliche Sensormodule, also Sensormodule, die zumindest unterschiedliche Sensoren aufweisen, angeordnet und durch jeweils eine die Leiterfolie zumindest abschnittsweise umfassende Umspritzung eingehaust sind. Damit sind die Sensormodule durch die Umspritzung an der Leiterfolie auf einfache Art und Weise gehalten. Insbesondere werden die Abstände zwischen benachbarten Sensormodulen bereits vor der Montage festgelegt, wodurch die eigentliche Montage schnell und dennoch präzise durchführbar ist. Jedes Sensormodul ist elektrisch mit zumindest einer elektrischen Leiterbahn der Leiterfolie verbunden. Dies kann beispielsweise bei der Herstellung durch Verlöten oder Berührungskontaktieren erfolgen. Insbesondere weist die Leiterfolie Kontaktabschnitte auf, in welchen die eine oder die mehreren Leiterbahnen eine verbreiterte oder vergrößerte Kontaktfläche im Vergleich zu dem übrigen Verlauf der Leiterbahnen durch die Leiterfolie aufweist/aufweisen, sodass an dieser Stelle eine einfache elektrische Kontaktierung des Sensormoduls gewährleistet ist. Derartige Sensorvorrichtungen sind vorzugweise in der Fahrzeugtür anordenbar, können aber auch beispielsweise in einem Stoßfänger, in einer der Vertikalsäulen oder auch in/an einem Fahrzeugsitz des Fahrzeugs angeordnet werden. Vorzugsweise weist die Leiterfolie auf einer Seite ein Klebemittel auf, mittels welcher die Leiterfolie auf einfache Art und Weise an einem Karosserieelement, beispielsweise an einem Verkleidungselement, befestigbar oder zumindest vormontierbar ist. So ist die Leiterfolie bevorzugt mehrschichtig aufgebaut und weist insbesondere eine Klebeschicht auf, die vorzugsweise vor der Montage durch eine abziehbare Schutzschicht überdeckt ist. Vorzugsweise weist die Leiterfolie eine Zweidrahtleitung zum Kontaktieren der Sensoren durch eine periphere Sensorschnittstelle 5 (PSI5) aufweist auf. Durch die Zweidrahtleitung der Leiterfolie und die Kontaktierung der Sensoren durch eine periphere Sensorschnittstelle 5 gemäß PS15-Protokoll ist ein Parallelbetrieb der Sensoren mittels eines BUS-Systems möglich, wodurch die Sensorvorrichtung eine verbesserte Leistung aufgrund der zeitgleichen Signalübertragung und Auswertung bietet, sodass zwei unabhängige Messwerte der beiden Sensoren der Sensormodule an einer Messstelle zur Verfügung stehen, die gegenseitig plausibilisiert werden können. Insbesondere sind die Sensoren der Sensormodule als Beschleunigungssensoren ausgebildet. Neben einem Parallel-BUS-Mode ist es jedoch auch denkbar, die Sensoren durch einen Universal-BUS-Mode oder einen Daisy-Chain-BUS-Mode anzusteuern.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass eines der Sensormodule einen Beschleunigungssensor und ein anderes der Sensormodule einen Drucksensor aufweist. Damit sind unterschiedliche Sensoren, die insbesondere zur Unfalldetektion genutzt werden, auf einer Leiterfolie vorteilhaft angeordnet und können als Einheit montiert werden.
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Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass die jeweilige Umspritzung wenigstens ein Befestigungsmittel zur Befestigung des Sensormoduls an einem Karosserieteil des Fahrzeugs aufweist. Bei dem Befestigungsmittel kann es sich beispielsweise um ein Rastmittel oder ein Klemmmittel handeln, das mit einem entsprechenden Gegenmittel des Karosserieteils des Fahrzeugs zusammenwirkt, um das Sensormodul an dem Karosserieteil insbesondere lösbar zu befestigen. Die Umspritzung ist beispielsweise derart ausgebildet, dass das durch die Umspritzung gebildete Gehäuse Steckaufnahmen und/oder Steckvorsprünge aufweist, die mit entsprechenden Steckvorsprüngen beziehungsweise Steckaufnahmen des Karosserieteils zur Befestigung des Sensormoduls zusammenwirken. Insbesondere sind die Befestigungsmittel zumindest bereichsweise elastisch verformbar ausgebildet, um ein Verrasten beziehungsweise ein Einklipsen des Sensormoduls an dem Karosserieteil zu ermöglichen. Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass die Umspritzung das Karosserieteil zumindest teilweise mitbildet. Damit ist die Sensorvorrichtung ein integraler Bestandteil des Karosserieteils und wird bereits bei der Herstellung des Karosserieteils mitberücksichtigt. Hierdurch wird zwar eine Austauschbarkeit der Sensorvorrichtung selbst erschwert, jedoch die Herstellung des Karosserieteils mit der Sensorfunktion erleichtert. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass an der Leiterfolie nur zwei unterschiedliche Sensormodule wie zuvor beschrieben angeordnet sind. Dadurch ist der parallele Betrieb sicher gewährleistet und die Sensorvorrichtung einfach und kostengünstig gestaltet.
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Vorzugsweise ist die Umspritzung elastisch verformbar ausgebildet. Hierdurch wird gewährleistet, dass das jeweilige Sensormodul insgesamt elastisch verformbar ist, um eine nachträgliche Anformung des Sensormoduls an ein Karosserieteil zu ermöglichen. Dadurch ist eine einfache und passgenaue Montage des jeweiligen Sensormoduls beziehungsweise der Sensorvorrichtung gewährleistet.
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Zweckmäßigerweise weist das jeweilige Sensormodul einen Träger auf, auf welchem der Drucksensor oder der Beschleunigungssensor angeordnet ist. Das bedeutet, dass auf dem einen Träger der Beschleunigungssensor und auf dem anderen Träger der Drucksensor angeordnet ist. Der Träger ist insbesondere als sogenannter Interposer ausgebildet, welcher elektrische Leiterbahnen aufweist, die zu einer Vereinzelung von elektrischen Kontakten führen. So sind erste Enden der Leiterbahnen, die dem jeweiligen Sensor zugeordnet sind, enger zueinander angeordnet, als die anderen Enden der Leiterbahnen, welche Leiterbahnen der Leiterfolie kontaktieren. Dadurch ist eine sichere Kontaktierung des Beschleunigungssensors gewährleistet und gleichzeitig ein unerwünschter Kurzschluss insbesondere im Kontaktierungsbereich zu der Leiterfolie auf einfache Art und Weise verhindert. Vorzugsweise ist der Beschleunigungssensor zur Vormontage auf dem Träger bereits montiert. Die Montage des Beschleunigungssensors kann dabei auf herkömmliche Art und Weise auf dem Träger erfolgen.
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Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist bevorzugt vorgesehen, dass die Sensormodule einen gemeinsamen Träger aufweisen, auf welchem der Beschleunigungssensor und der Drucksensor angeordnet sind. Dadurch ist eine besonders kompakte Ausführungsform der Sensorvorrichtung gewährleistet, die außerdem materialsparend ist, wodurch die Herstellungskosten weiter reduziert werden.
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Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass der Träger flexibel ausgebildet ist. Insbesondere wird dadurch das Anpassen der Form des jeweiligen Sensormoduls selbst an ein Karosserieteil, das beispielsweise eine Krümmung aufweist, wie sie beispielsweise bei Stoßfängern üblich ist, sicher gewährleistet. Insbesondere sind die elektronischen/elektrischen Komponenten des Beschleunigungssensors und/oder Drucksensors bevorzugt ebenfalls beschädigungsfrei verformbar ausgebildet. Insbesondere sind dazu beispielsweise integrierte Schaltkreise derart dünn ausgebildet, dass sie elastisch verformbar sind.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Leiterfolie streifenförmig ausgebildet ist und wenigstens eine elastisch und/oder plastisch verformbare Trägerfolie und wenigstens eine elastisch und/oder plastisch mit der Trägerfolie mitverformbare Leiterbahn aufweist. Die Leiterfolie erstreckt sich somit streifenförmig beziehungsweise bandförmig und ist entlang ihres Verlaufs mit den Sensormodulen versehen, wie zuvor beschrieben. Durch die elastisch und/oder plastisch verformbare Trägerfolie(n) und Leiterbahn(en) ist ein Einlegen und Anpassen der Leiterfolie an das jeweilige Karosserieteil auf einfache Art und Weise ermöglicht.
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Das erfindungsgemäße Karosseriebauteil mit den Merkmalen des Anspruchs 9 zeichnet sich durch ein Karosserieteil und zumindest eine an dem Karosserieteil befestigte und erfindungsgemäß ausgebildete Sensorvorrichtung aus. Es ergeben sich dabei die bereits genannten Vorteile. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Sensorvorrichtung in das Karosseriebauteil integriert ausgebildet ist. Bevorzugt ist das Karosseriebauteil dazu zumindest abschnittsweise als Umspritzung der Sensorvorrichtung ausgebildet. Insbesondere bildet das Karosseriebauteil eine zusätzliche oder die zuvor genannte Einhausung für das jeweilige Sensormodul der Sensorvorrichtung.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung der Sensorvorrichtung wie sie oben stehend beschrieben wurde oder des oben beschriebenen Karosseriebauteils zeichnet sich durch die Merkmale des Anspruchs 11 aus. Dabei ist vorgesehen, dass zunächst die gleichen Sensormodule auf der als Leiterfolie ausgebildeten Anschlussleitung angeordnet wird, und dass anschließend die Leiterfolie und das jeweilige Sensormodul derart umspritzt werden, dass das jeweilige Sensormodul durch eine auch die Leiterfolie zumindest abschnittsweise umfassende Umspritzung eingehaust wird. Es ergeben sich hierdurch die bereits genannten Vorteile.
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Weitere Vorteile und bevorzugte Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich insbesondere aus dem zuvor Beschriebenen sowie aus den Ansprüchen.
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Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Dazu zeigen
- 1 eine Sensorvorrichtung in einer vereinfachten Schnittdarstellung,
- 2 ein Sensormodul der Sensorvorrichtung in einer vereinfachten Draufsicht und
- 3 ein Karosseriebauteil eins Kraftfahrzeugs in einer vereinfachten Darstellung.
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1 zeigt in einer vereinfachten Längsschnittdarstellung eine Sensorvorrichtung 1, die ein Sensormodul 2 sowie eine Leiterfolie 3 aufweist. Die Leiterfolie 3 ist streifen- beziehungsweise bandförmig ausgebildet und ist insbesondere aus wenigstens einer Trägerfolie 3_1, auf welcher zwei elektrisch leitfähige Leiterbahnen 3_2 angeordnet sind, gebildet. Die Leiterfolie 3 ist insbesondere auf bekannte Art und Weise gefertigt.
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2 zeigt das Sensormodul 2 in einer vereinfachten Draufsicht. Das Sensormodul 2 weist einen Träger 4 auf, der aus einem elektrisch nicht leitfähigen und elastisch verformbaren Material gefertigt ist. Auf dem Träger 4 sind mehrere Leiterbahnen 5 angeordnet, die sternförmig von außen nach innen beziehungsweise andersherum verlaufen. Den Außenrändern des Trägers 4 sind jeweils mehrere elektrisch leitfähige Kontaktstellen 6 angeordnet, wobei aus Übersichtlichkeitsgründen hier nur einige Leiterbahnen 5 und Kontaktstellen 6 mit Bezugszeichen versehen sind. Die Kontaktstellen 6 sind mit jeweils einem Ende einer der Leiterbahnen 5 verbunden, beispielsweise einstückig mit diesen ausgebildet. Die Leiterbahnen 5 führen von den Kontaktstellen 6 aus in die Mitte des Trägers 4, wo ein Beschleunigungssensor 7 und/oder ein Drucksensor 7' angeordnet und durch die freien Enden der Leiterbahnen 5 elektrisch kontaktiert sind. Zur Kontaktierung des jeweiligen Sensors sind entsprechende Kontaktstellen an den anderen Enden der Leiterbahn 5 vorgesehen, die in 2 nicht ersichtlich sind. Der Träger 4 bildet somit zusammen mit den Leiterbahnen 5 und den jeweiligen Kontaktstellen 6 einen sogenannten Interposer, welcher eine Vereinzelung der elektrischen Kontakte des Beschleunigungssensors 7 beziehungsweise Drucksensor 7' auf die Kontaktstellen 6 bietet, welche im Vergleich zu den Kontaktstellen des Beschleunigungssensors 7/ Drucksensors 7' weiter auseinander angeordnet und damit einfacher kontaktierbar sind. Vorliegend sind die Kontaktstellen 6 elektrisch mit den Leiterbahnen 3_2 der Leiterfolie 3 verbunden.
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Der Träger 4 ist auf der Leiterfolie 3 derart aufgebracht, dass die Kontaktstellen 6 mit den entsprechenden Leiterbahnen 3_2 der Leiterfolie 3 in Berührungskontakt sind, um eine elektrische Verbindung herzustellen. Optional sind die Kontaktstellen 6 mit den jeweiligen Leiterbahnen 3_2 verschweißt oder verlötet, um den elektrischen Kontakt dauerhaft zu gewährleisten.
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Das an der Leiterfolie 3 anliegende Sensormodul 2 ist durch eine Umspritzung 8 eingehaust, welche auch die Leiterfolie 3 abschnittsweise umfasst. Damit ist durch die Umspritzung 8 einerseits das Sensormodul 2 selbst eingehaust und vor äußeren Einflüssen geschützt, und andererseits ist das Sensormodul 2 dadurch an der Leiterfolie 3 auf einfache Art und Weise befestigt. Sensormodul 2 und Leiterfolie 3 bilden insofern eine vorteilhafte Einheit, die eine einfache Anordnung und Befestigung der Sensorvorrichtung 1 an einem Karosserieteil erlaubt.
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Gemäß dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel sind an der Leiterfolie 3 zwei derartiger Sensormodule 2_1 und 2_2 wie bezüglich des Sensormoduls 2 beschrieben, angeordnet und durch eine jeweilige Umspritzung 8 mit der Leiterfolie 3 verbunden. Die Sensorvorrichtung 1 ist insbesondere mit einem hier nicht dargestellten Steuergerät durch die Leiterfolie 3 verbunden, welches die von dem Sensor 7/7' erfassten beziehungsweise zur Verfügung gestellten Sensordaten eine Sicherheitseinrichtung eines Fahrzeugs, wie beispielsweise eine Airbag-Einrichtung oder ein Gurtstraffer, ansteuert.
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Die Sensorvorrichtung 1 umfasst zwei derartige Sensormodule 2_1 und 2_2, wobei vorliegend also das eine Sensormodul 2_1 den Beschleunigungssensor 7 aufweist, und das andere Sensormodul 2_2 den Drucksensor 7'. Die Sensormodule 2_1 und 2_2 weisen somit jeweils einen eigenen Träger 4 mit entsprechenden Leiterbahnen 5 zur Kontaktierung des jeweiligen Sensors auf und sind mit der Leiterfolie 3 wie zuvor beschrieben verbunden. Alternativ ist gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel vorgesehen, das in 2 durch gestrichelte Linien gezeigt ist, dass der Beschleunigungssensor 7 und der Drucksensor 7' auf einem gemeinsamen Träger 4 angeordnet sind. In dem Fall reicht eine einzige Umspritzung 8 zur Einhausung und Arretierung der Sensormodule 2_1 und 2_2 an der Leiterfolie 3 aus.
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Zur Anordnung im Fahrzeug ist die Sensorvorrichtung 1 einfach an einem Karosserieteil befestigbar. 3 zeigt hierzu in einem Ausführungsbeispiel ein Karosserieteil 9 eines Kraftfahrzeugs in einer Schnittdarstellung, wobei das Karosserieteil 9 einen Stoßfänger des Kraftfahrzeugs darstellt. Das Karosserieteil 9 ist zumindest abschnittsweise gekrümmt ausgebildet, wobei an seiner Innenseite die Sensorvorrichtung 1 angeordnet ist, die in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die zwei Sensormodule 2_1, 2_2 aufweist, die an der Leiterfolie 3 wie zuvor beschrieben angeordnet sind. Dadurch, dass die Sensormodule 2_1, 2_2 mit der Leiterfolie 3 zusammen durch die Umspritzung 8 jeweils eingehaust sind, ist ihr Abstand zueinander an der Leiterfolie 3 vorgegeben, wodurch die Montage der Sensorvorrichtung 1 mit mehreren Sensormodulen 2 an dem Karosserieteil 9 vereinfacht wird. Durch die flexible Ausgestaltung der Leiterfolie 3 lässt sich diese auf einfache Art und Weise an der Innenseite 10 des gekrümmten Karosserieteils 9 entlangführen, sodass sie bauraumsparend und optimal an dem Karosserieteil 9 angeordnet/anordenbar ist.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, das ebenfalls in 3 gezeigt ist, ist die Sensorvorrichtung 1 integriert in das Karosserieteil 9 ausgebildet. In diesem Fall handelt es sich bei dem Karosserieteil 9 insbesondere um ein Verkleidungselement, wie beispielsweise ein Türelement oder ein Verkleidungselement der B-Säule. Dazu bildet das Karosserieteil 9 selbst einen Teil der Umspritzung 8 des Sensormoduls 2_2, das in 3 beispielhaft gezeigt ist. Mit der Umspritzung 8 kann somit gleich das Karosserieteil 9 mitgeformt werden, wodurch eine besonders kompakte und gut handhabbare Einheit entsteht. Auch ist es denkbar, dass das jeweilige Sensormodul 2_2 nachträglich durch eine zusätzliche Umspritzung 8 des Karosserieteils 9 umfasst und dadurch an diesem gehalten wird. Vorzugsweise sind beide Sensormodule 2_1, 2_2 an dem Karosserieteil 9 gemäß dem weiteren Ausführungsbeispiel befestigt.
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Selbstverständlich können an der Leiterfolie 3 auch mehr als zwei Sensormodule 2 angeordnet werden. Das Karosserieteil 9 bildet somit zusammen mit der Sensorvorrichtung 1 ein vorteilhaftes Karosseriebauteil, das bereits mit einer Drucksensorik und/oder Beschleunigungssensorik zur Ansteuerung von Sicherheitseinrichtungen des Kraftfahrzeugs versehen ist.
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An einem freien Ende der Leiterfolie 3 ist ein Anschlussstecker 14 angeordnet, welcher ebenfalls durch eine Umspritzung der Leiterfolie 3 hergestellt ist. Der Anschlussstecker 14 bietet die Verbindung zu dem zuvor bereits genannten Steuergerät, insbesondere Airbag-Steuergerät, des Fahrzeugs zur Verfügung. Durch den Stecker 14 ist die Sensorvorrichtung 1 insbesondere mit einer peripheren Sensorschnittstelle 5 verbindbar, die eine digitale Schnittstelle nach dem PSI5-Protokoll für Sensoren darstellt. Dabei basiert die Sensorschnittstelle 5 auf der Zweidrahtleitung und wird in der Automobilelektronik zum Anschluss ausgelagerter Sensoren an elektronische Steuergeräte bereits eingesetzt. Dabei unterstützt die Schnittstelle Punkt-zu-Punkt- und BUS-Konfigurationen mit asynchroner und synchroner Kommunikation. Vorliegend ist vorgesehen, dass die Sensorvorrichtung durch eine Parallel-BUS-Konfiguration betrieben wird, sodass die beiden Beschleunigungssensoren 7 parallel zueinander betrieben werden können. Hierdurch werden gleichzeitig zwei Messdaten erhalten, die miteinander plausibilisiert werden können.
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Durch die Flexibilität der Sensorvorrichtung 1 können die Sensormodule 2_1 und 2_2 wie in 3 dargestellt, übereinander oder bei Bedarf auch nebeneinander an dem Karosserieteil 9 angeordnet werden.
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Die Integration der Sensorvorrichtung 1 in das Karosserieteil 9 bietet den Vorteil eines verdeckten Einbaus, der einen Eingriff durch den Endanwender in das elektronische System verhindert. Dadurch wird die Systemsicherheit erhöht. Aufgrund der geringen Dicke der Sensorvorrichtung 1 wird durch die Integration der Sensorvorrichtung 1 in das Karosserieteil 9 die mechanische Strukturbeständigkeit des Karosserieteils 9 nicht oder kaum beeinflusst. Die Sensorfunktion der Sensorvorrichtung 1 als integraler Standteil des Karosserieteils 9 ist mit weiteren, direkt im Endbauteil integrierten Funktionen kombinierbar, wie beispielsweise ein integrierter elektrischer Energiespeicher, Heizdrähte oder Induktionsspulen, wodurch eine Multifunktionalität des Karosseriebauteils in Leitbauweise umgesetzt wird.
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Insbesondere durch die integrierte Ausbildung der Sensorvorrichtung 1 wird eine hohe Präzision der Positionierung und Ausrichtung des Sensors auf der Leiterfolie beziehungsweise auf dem Karosserieteil 9 erreicht, wodurch die Anzahl der Schritte bei der Herstellung und einer nachträglichen Prüfung der Funktionsfähigkeit verringert werden können.
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Die Herstellung der Sensorvorrichtung 1 durch die folienbasierte Hinterspritztechnologie beziehungsweise Umspritztechologie oder alternativ durch eine folienbasierte Integration in das Karosserieteil 9 ist kostengünstig und wenig zeitaufwendig. Zur Montage der Sensorvorrichtung 1 kann auch vorgesehen sein, dass die Umspritzung 8 jeweils eine oder mehrere Befestigungsmittel 11 aufweist, die zur Befestigung des jeweiligen Sensormoduls 2 an dem Karosserieteil 9 liegen. So ist gemäß dem in 1 gestrichelt dargestellten Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass die Befestigungsmittel 11 als Steckvorsprünge 12 ausgebildet sind, die in entsprechende Steckaufnahmen 13 des Karosserieteils 9 eingesteckt werden können. Zweckmäßigerweise sind die Steckvorsprünge 12 und Steckaufnahmen 13 dazu ausgebildet, jeweils eine Presspassung zu bilden, sodass das jeweilige Sensormodul 2 einfach an dem Karosserieteil 9 montierbar oder zumindest vormontierbar ist. Auch ist es denkbar, die Befestigungsmittel als Rastmittel auszubilden, um ein formschlüssiges Verrasten des jeweiligen Sensormoduls 2 an dem Karosserieteil 9 zu ermöglichen.
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Die Herstellungskosten können dabei außerdem dadurch weiter reduziert werden, dass eine 2 R2-Fertigungslinie verwendet wird, oder dass offene Halbleiter mit dem Ziel der Folienflächenreduzierung direkt montiert werden. Auch durch die einfache Montage der Sensorvorrichtung 1 am Fahrzeug beziehungsweise am Karosserieteil 9, beispielsweise durch eine direkte Integration der Sensorvorrichtung 1 in das Karosserieteil 9 als FVK-Struktur bei einem Mold-Vorgang, insbesondere bei einem LCM-Vorgang (LCM = liquid composite molding) werden die Herstellungskosten verringert.
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Durch die verwendete Technik werden die Sensoren 7 und 7' der Sensormodule 2 auf einfache Art und Weise in das Karosserieteil 9, insbesondere in en Stoßfänger direkt integriert beziehungsweise an diesem angeordnet. Selbstverständlich kann es sich bei dem Karosserieteil 9 auch um eine Türverkleidung oder beispielsweise eine A-, B-, C- oder D-Säule des Kraftfahrzeugs handeln. Auch ist es denkbar, die Sensorvorrichtung 1 in einem Fahrzeugsitz anzuordnen. Durch Einsatz von Direktstecktechniken können einfache elektrische Verbindungen der Bauteile der Sensorvorrichtung 1 realisiert werden. Darüber hinaus kann durch die vorteilhafte Umhausung der Sensormodule 2 ein kundenspezifischer Steckverbinder direkt an der Leiterfolie 3 angebracht werden. Durch die flexible Ausgestaltung der Sensorvorrichtung 1 ist auch eine nachträgliche Verformung der Sensorvorrichtung 1, wie am Beispiel von 3 bereits gezeigt, möglich. Durch Einsatz einer geeigneten Falltechnik können komplexe Strukturen und Geometrien hergestellt werden, bis hin zur Stapelung mehrerer Sensormodule übereinander. Weist die Leiterfolie 3 mehr als 2 Schichten aus Trägerfolie und Leiterbahnen auf, so ist durch einen mehrlagigen Aufbau die Realisierung auch komplexer elektrischer Schaltungen möglich. Vorzugsweise sind das Trägermaterial der Leiterfolie 3 und optional auch der Träger 4 des jeweiligen Sensormoduls 2 aus einem elastisch und plastisch verformbaren Material gefertigt, sodass die Trägerfolie 3 und gegebenenfalls der Träger 4 gedehnt beziehungsweise gestreckt und in alle Richtungen verformt werden können. Insbesondere durch die Verformbarkeit des Trägers 4 ist es möglich, das Sensormodul 2 selbst angepasst als Einlegeteil auszubilden, sodass es formgenau in ein dreidimensional geformtes Karosserieteil passt beziehungsweise an diesem ansetzbar ist.
