DE102017006273A1 - Arrangement of a sensor-active surface having sensor on an external attachment of a vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Anordnung (1) eines eine sensoraktive Fläche (2.1) aufweisenden Sensors (2) an einem oder hinter einem Außenanbauteil (10) eines Fahrzeugs mit einer Sensorführung (5), mit welcher der Sensor (2) durch eine äußere Krafteinwirkung aus einer Gebrauchsstellung verschiebbar gelagert ist, und einem Rückstellelement (4), welches ausgebildet ist den aus der Gebrauchsstellung verschobenen Sensor (2) zurück in die Gebrauchsstellung zu verschieben.The invention relates to an arrangement (1) of a sensor (2) having a sensor-active surface on or behind an external attachment (10) of a vehicle with a sensor guide (5), with which the sensor (2) acts by an external force a position of use is slidably mounted, and a return element (4) which is adapted to move the displaced from the position of use sensor (2) back to the position of use.
Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung eines eine sensoraktive Fläche aufweisenden Sensors an einem oder hinter einem Außenanbauteil eines Fahrzeugs.The invention relates to an arrangement of a sensor-active surface having sensor on or behind an external attachment of a vehicle.
Aus dem Stand der Technik sind Anordnungen von Sensoren für Fahrerassistenzsysteme, Notbremsassistenten usw. bekannt, die an einer Fahrzeugfront oder einem Fahrzeugheck im Bereich eines Stoßfängers verbaut sind. Solche Sensoren sind bspw. Näherungssensoren, wie Parksensoren oder Abstandssensoren sowie Radare, Nachtsichtkameras, Laserscanner usw.Arrangements of sensors for driver assistance systems, emergency brake assistants, etc., which are installed on a vehicle front or a vehicle rear in the region of a bumper, are known from the prior art. Such sensors are, for example, proximity sensors, such as parking sensors or distance sensors and radars, night vision cameras, laser scanners, etc.
Diese Sensoren weisen an der Vorderseite meistens eine aktive Sensorfläche auf und werden bspw. in entsprechende Öffnungen der Außenverkleidung des Stoßfängers derart eingebaut, dass die aktive Sensorfläche mit der Außenverkleidung flächenbündig ist. In nachteiliger Weise können solche Sensoren, die sehr teuer sind, bei sogenannten Parkremplern während eines Einparkvorganges, also bei schwachen Kollisionen, beschädigt werden, wodurch hohe Reparaturkosten nicht auszuschließen sind. Ferner bestehen unter bestimmten Rahmenbedingungen gesetzliche Anforderungen, die die Beschädigungen bestimmter Sensoren bei Parkremplern verbieten. Dies führt zu Verbaupositionen, die hinsichtlich der Sensorfunktion ungünstig sind und auch designerische Nachteile haben.These sensors usually have an active sensor surface on the front and are installed, for example, in corresponding openings of the outer panel of the bumper in such a way that the active sensor surface is flush with the outer panel. Disadvantageously, such sensors, which are very expensive, can be damaged in so-called parking bumps during a parking operation, ie in the case of weak collisions, whereby high repair costs can not be ruled out. Furthermore, there are legal requirements under certain conditions that prohibit the damage of certain sensors at parking bumps. This leads to installation positions that are unfavorable in terms of the sensor function and also have design disadvantages.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung eines Sensors an einem oder hinter einem Außenanbauteil, bspw. an einem Stoßfänger einzugeben, so dass bei einer schwachen Kollision mit einer geringen Kollisionsgeschwindigkeit die Beschädigung eines solchen Sensors verhindert wird.The object of the invention is to input an arrangement of a sensor on or behind an external attachment, for example on a bumper, so that the damage of such a sensor is prevented in the case of a weak collision with a low collision speed.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.This object is achieved by an arrangement having the features of
Eine solche Anordnung eines eine sensoraktive Fläche aufweisenden Sensors an einem oder hinter einem Außenanbauteil eines Fahrzeugs ist ausgebildet mit
- - einer Sensorführung, mit welcher der Sensor durch eine äußere Krafteinwirkung aus einer Gebrauchsstellung verschiebbar gelagert ist, und
- - einem Rückstellelement, welches ausgebildet ist den aus der Gebrauchsstellung verschobenen Sensor zurück in die Gebrauchsstellung zu verschieben.
- - A sensor guide with which the sensor is displaceably mounted by an external force from a use position, and
- - A return element, which is adapted to move the displaced from the position of use sensor back to the position of use.
Bei einer schwachen Kollision, wenn also eine geringe Kraft, bspw. direkt oder indirekt auf den Sensor oder direkt auf das Außenanbauteil einwirkt, wird der Sensor durch diese Kraft aus seiner Gebrauchsstellung weggedrückt bzw. verschoben, ohne dass derselbe beschädigt wird. Nach der Kollision, d. h. wenn die äußere Kraft nicht mehr auf den Sensor oder das Außenanbauteil einwirkt wird der Sensor mittels der durch das Rückstellelement erzeugten Rückstellkraft wieder in seine ursprüngliche Position, d. h. in die Gebrauchsstellung zurückgeschoben und ist weiterhin voll funktionsfähig.In the case of a weak collision, ie when a small force, for example directly or indirectly, acts on the sensor or directly on the external attachment, the sensor is pushed away or displaced out of its position of use by this force, without the same being damaged. After the collision, d. H. When the external force is no longer applied to the sensor or the external attachment, the sensor is returned to its original position by means of the restoring force generated by the return element, i. H. pushed back into the position of use and is still fully functional.
Die erfindungsgemäße Anordnung kann nicht nur an Stoßfängern im Front- und Heckbereich eines Fahrzeugs, an dessen Schwellern, Unterfahrschutzeinrichtungen und Türabdeckungen als Außenanbauteile eingesetzt werden, sondern auch in allen Bauteilen der Fahrzeugaußenhaut mit gegebenenfalls Befestigungen und Führungen an Bauteilen, welche sich hinter der Fahrzeugaußenhaut als Außenanbauteil befinden. Beispielsweise könnten Sensoren auch in oder hinter einem Kotflügel oder einer Tür befestigt sein, ebenso an einer Frontklappe, einem Seitenwandrahmen, Säulenverkleidungen, etc.The arrangement according to the invention can be used not only on bumpers in the front and rear of a vehicle, on the sills, underrun protection devices and door covers as external attachments, but also in all components of the vehicle outer skin with optional fasteners and guides on components, which are behind the vehicle outer skin as an exterior attachment are located. For example, sensors could also be mounted in or behind a fender or door, as well as on a front door, sidewall frame, pillar trim, etc.
Mit der erfindungsgemäßen Anordnung werden folgende Vorteile erzielt:
- - Reduzierung von Reparaturkosten, wodurch günstige Versicherungseinstufungen ermöglicht werden,
- - Verwendbarkeit der erfindungsgemäßen Anordnung in Ländern mit entsprechenden Stoßfängergesetzgebungen, und
- - keine starren Anbindungen zur Erfüllung von Fußgängerschutzanforderungen erforderlich.
- - Reduction of repair costs, allowing favorable insurance classifications,
- - Availability of the inventive arrangement in countries with corresponding bumper laws, and
- - no rigid connections required to meet pedestrian protection requirements.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Anordnung einen Sensoranschlag und einen an dem Sensor angeordneten Gehäuseanschlag auf, wobei der Gehäuseanschlag in der Gebrauchsstellung des Sensors an dem Sensoranschlag anliegt. Mit diesen Anschlägen lässt sich in konstruktiver einfacher Weise eine definierte Lage des Sensors, d. h. dessen Gebrauchsstellung sicherstellen.According to an advantageous development of the invention, the arrangement has a sensor stop and a housing stop arranged on the sensor, the housing stop abutting the sensor stop in the position of use of the sensor. These attacks can be in a simple design a defined position of the sensor, d. H. ensure its position of use.
Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Anordnung eine fahrzeugfeste Führungskulisse als Sensorführung auf, welche zum Verschieben des Sensors aus der Gebrauchsstellung mit einer an die äußere Kontur eines Gehäuses des Sensors angepassten Führungskontur ausgebildet ist. Mit einer solchen Führungskulisse wird in konstruktiv einfacher Weise die von einer äußeren Kraft initiierte Bewegung ermöglicht. Vorzugsweise ist eine solche Führungskulisse am zur aktiven Fläche gegenüberliegenden Ende des Sensors angeordnet, wobei das Rückstellelement als eine Rückstellkraft erzeugendes Element zwischen dem Gehäuseanschlag oder der Rückseite des Sensors und der Führungskulisse angeordnet ist.According to a particularly advantageous embodiment of the invention, the arrangement has a vehicle-fixed guide slot as a sensor guide, which is designed to move the sensor from the use position with a matched to the outer contour of a housing of the sensor guide contour. With such a guide slot, the movement initiated by an external force is made possible in a structurally simple manner. Preferably, such a guide slot is arranged on the opposite end of the active surface of the sensor, wherein the return element is arranged as a restoring force generating element between the housing stop or the back of the sensor and the guide slot.
Bei einer anderen bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass
- - der Gehäuseanschlag als von einem Gehäuse des Sensors abstehende Platte ausgebildet ist, wobei am äußeren Rand der Platte ein Flansch mit einer äußeren Mantelfläche angeordnet ist,
- - eine Führungskulisse als Sensorführung vorgesehen ist, welche, den der aktiven Fläche gegenüberliegenden Endbereich des Gehäuses des Sensors umschließt, und
- - die innere Umfangsfläche der Führungskulisse als Führungskontur zur Führung des Sensors an die äußere Kontur des Flansches angepasst ist.
- the housing stop is designed as a plate projecting from a housing of the sensor, a flange with an outer circumferential surface being arranged on the outer edge of the plate,
- a guide slot is provided as the sensor guide, which surrounds the end face of the housing of the sensor opposite the active area, and
- - The inner peripheral surface of the guide slot is adapted as a guide contour for guiding the sensor to the outer contour of the flange.
Diese Ausführung einer Führungskulisse der erfindungsgemäßen Anordnung stellt eine konstruktiv robustere Realisierung dar. Vorzugsweise ist bei dieser Ausführung das Rückstellelement als eine Rückstellkraft erzeugendes Element ausgebildet, welches zwischen dem Gehäuseanschlag und der Führungskulisse angeordnet ist.This embodiment of a guide slot of the arrangement according to the invention represents a structurally more robust implementation. Preferably, in this embodiment, the return element is formed as a restoring force generating element, which is arranged between the housing stop and the guide slot.
Bei einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass
- - die Sensorführung als Gelenkkinematik ausgebildet ist
- - der Sensor über Gestängeteile der Gelenkkinematik mit einem Strukturelement des Fahrzeugs verbunden ist, wobei mit dem Verschieben des Sensors aus der Gebrauchslage die Gestängeteile verschwenkbar sind, und
- - das Rückstellelement als eine Rückstellkraft erzeugendes Element einerseits an dem Strukturelement und andererseits an einem Gestängeteil oder an dem Sensor angebunden ist, wobei mit der Verschiebung des Sensors aus der Gebrauchsstellung eine den Sensor in die Gebrauchsstellung zurückstellende Rückstellkraft mittels des Elementes erzeugbar ist.
- - The sensor guide is designed as a joint kinematics
- - The sensor is connected via linkage parts of the joint kinematics with a structural element of the vehicle, with the displacement of the sensor from the position of use, the linkage parts are pivotable, and
- - The restoring element is connected as a restoring force generating element on the one hand to the structural element and on the other hand to a linkage part or on the sensor, wherein with the displacement of the sensor from the position of use a sensor in the position of use restoring restoring force can be generated by means of the element.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass mittels der Sensorführung der Sensor mit dessen sensoraktiver Fläche in einer Sensoröffnung des Außenanbauteils angeordnet ist. Vorzugsweise ist die Sensoröffnung mit einer Umfangswandung ausgebildet und der Sensoranschlag mit dieser Umfangswandung verbunden.A further embodiment of the invention provides that by means of the sensor guide the sensor is arranged with its sensor-active surface in a sensor opening of the exterior attachment. Preferably, the sensor opening is formed with a peripheral wall and the sensor stop connected to this peripheral wall.
Bei einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass
- - die Sensorführung als Sensoröffnung mit einer Umfangswandung ausgebildet ist, wobei zur Verschiebung des Sensors aus der Gebrauchsstellung die innere Umfangsfläche der Umfangswandung an die äußere Kontur eines Gehäuseabschnitts eines Gehäuses des Sensors angepasst ist,
- - an dem der aktiven Fläche gegenüberliegenden Ende des Sensors das Gehäuse einen Anschlag aufweist, und
- - das Rückstellelement als ein eine Rückstellkraft erzeugendes Element zwischen dem Außenanbauteil und dem Anschlag des Gehäuses angeordnet ist.
- the sensor guide is designed as a sensor opening with a peripheral wall, the inner peripheral surface of the peripheral wall being adapted to the outer contour of a housing section of a housing of the sensor for displacement of the sensor from the use position,
- - At the opposite end of the active surface of the sensor, the housing has a stop, and
- - The return element is arranged as a restoring force generating element between the outer attachment and the stop of the housing.
Das als eine Rückstellkraft erzeugendes Element ausgebildete Rückstellelement kann weiterbildungsgemäß als Federelement realisiert werden. Alternativ hierzu ist vorgesehen, das Rückstellelement als Aktuator auszubilden, mit welchem der aus der Gebrauchsstellung verschobene Sensor zurück in seine Gebrauchsstellung verschoben wird.The resetting element, which is designed as a restoring force, can be realized as a spring element according to further development. Alternatively, it is provided to form the restoring element as an actuator, with which the displaced from the position of use sensor is moved back to its position of use.
Schließlich ist es nach einer letzten Ausgestaltung der Erfindung vorteilhaft, wenn die Sensoröffnung zusammen mit deren Umfangswandung integral mit einer Fahrzeugaußenhaut des Außenanbauteils des Fahrzeugs gebildet ist.Finally, it is advantageous according to a last embodiment of the invention, when the sensor opening is formed together with the peripheral wall integral with a vehicle outer skin of the outer attachment of the vehicle.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren ausführlich beschrieben. Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Anordnung, -
2 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Anordnung, -
3 eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Anordnung, und -
4 eine schematische Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Anordnung.
-
1 a schematic representation of a first embodiment of the inventive arrangement, -
2 a schematic representation of a second embodiment of the inventive arrangement, -
3 a schematic representation of a third embodiment of the inventive arrangement, and -
4 a schematic representation of a fourth embodiment of the inventive arrangement.
Die Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Anordnung
Nach
Die Sensoröffnung
Anstelle einer rechteckförmigen Kontur des Sensors
An dem Gehäuse
Die Führungskulisse
Die innere Umfangsfläche dieser Umfangswandung
Die Führungskulisse
Sowohl die innere Umfangsfläche der Umfangswandung
Zwischen dem Gehäuseanschlag
Bei einer schwachen Kollision des Fahrzeugs mit einem anderen Fahrzeug, einer Person oder einem Gegenstand in Richtung des Fahrzeuginneren, also in Fahrzeuglängsrichtung entgegen der x-Richtung (vgl.
Zwischen dem als Stoßfängerquerträger ausgebildetes Strukturelement
Nach
Alternativ zur Flächenbündigkeit der aktiven Sensorfläche
Die Sensoröffnung
Diese Anordnung
Alternativ zur Einstückigkeit bzw. Einteiligkeit können die beteiligten Bauteile jeweils als einzelne Elemente realisiert werden, die mittels einer geeigneten Verbindungstechnik miteinander gefügt sind.As an alternative to the one-piece or one-piece design, the components involved can each be realized as individual elements, which are joined together by means of a suitable connection technique.
An einem Gehäuse
Alternativ zur Flächenbündigkeit der aktiven Sensorfläche
Am endseitigen Ende des Gehäuseanschlags
Zwischen dem Gehäuseanschlag
Alternativ zu einem Federelement
Bei einer schwachen Kollision des Fahrzeugs mit einem anderen Fahrzeug, einer Person oder einem Gegenstand in Richtung des Fahrzeuginneren, also in Fahrzeuglängsrichtung entgegen der x-Richtung (vgl.
Nach
Alternativ zur Flächenbündigkeit der aktiven Sensorfläche
Die Sensoröffnung
Alternativ zur Einstückigkeit bzw. Einteiligkeit können die beteiligten Bauteile jeweils als einzelne Elemente realisiert werden, die mittels einer geeigneten Verbindungstechnik miteinander gefügt sind.As an alternative to the one-piece or one-piece design, the components involved can each be realized as individual elements, which are joined together by means of a suitable connection technique.
An dem Gehäuse
Anstelle der Ausführungsbeispiele gemäß den
Ferner umfasst auch diese Anordnung
Bei einer schwachen Kollision des Fahrzeugs mit einem anderen Fahrzeug, einer Person oder einem Gegenstand in Richtung des Fahrzeuginneren, also in Fahrzeuglängsrichtung entgegen der x-Richtung (vgl.
Die Gelenkkinematik
Nach
Alternativ zur Flächenbündigkeit der aktiven Sensorfläche
Die Sensoröffnung
Alternativ zur Einstückigkeit bzw. Einteiligkeit können die beteiligten Bauteile jeweils als einzelne Elemente realisiert werden, die mittels einer geeigneten Verbindungstechnik miteinander gefügt sind.As an alternative to the one-piece or one-piece design, the components involved can each be realized as individual elements, which are joined together by means of a suitable connection technique.
Das Gehäuse
Zwischen dem als Gehäuseanschlag
Bei einer schwachen Kollision des Fahrzeugs mit einem anderen Fahrzeug, einer Person oder einem Gegenstand in Richtung des Fahrzeuginneren (vgl.
In den Ausführungsbeispielen gemäß den
Die Rückstellelemente
Der Sensoranschlag
Die Gelenkkinematik
Schließlich ist in den Ausführungsbeispielen gemäß den
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Anordnungarrangement
- 22
- Sensorsensor
- 2.12.1
-
Aktivfläche des Sensors 2Active area of the
sensor 2 - 2.22.2
-
Gehäuse des Sensors 2Housing of the
sensor 2 - 2.202.20
-
Rückseite des Sensors 2Rear of the
sensor 2 - 2.32.3
- Gehäuseanschlaghousing stop
- 2.3030.2
- Flansch des Gehäuseanschlags 2.3Flange of housing stop 2.3
- 2.312.31
- äußere Kontur des Flansches 2.30outer contour of the flange 2.30
- 2.42.4
- Flansch des Gehäuses 2.2Flange of the housing 2.2
- 2.52.5
- Gehäuseabschnitt des Gehäuses 2.2 Housing section of the housing 2.2
- 33
- Sensoröffnungsensor opening
- 3.13.1
-
Umfangswandung der Sensoröffnung 3Peripheral wall of the
sensor opening 3 - 3.103.10
- Stirnseite der Umfangswandung 3.1Front side of the peripheral wall 3.1
- 3.23.2
- Sensoranschlagsensor stop
- 44
- RückstellelementReturn element
- 4.14.1
- ein Rückstellkraft erzeugendes Element a restoring force generating element
- 55
- Sensorführungsensor guide
- 5.15.1
- Führungskulisseguide link
- 5.105.10
- Umfangswandung der Führungskulisse 5.1Circumferential wall of the guide slot 5.1
- 5.115.11
- Halteelement der Umfangswandung 5.10Holding element of the peripheral wall 5.10
- 5.125.12
- Verbindungselementconnecting member
- 5.25.2
- Führungskulisseguide link
- 5.205.20
- Wandung der Führungskulisse 5Wall of the guide slot 5
- 5.215.21
- innere Umfangsfläche der Wandung 5.20inner peripheral surface of the wall 5.20
- 5.225.22
- Halteelement der Führungskulisse 5 Retaining element of the guide slot 5
- 66
- Gelenkkinematikjoint kinematics
- 6.16.1
-
Gestängeteile der Gelenkkinematik 6
Linkage parts of
joint kinematics 6 - 77
- Strukturelement eines FahrzeugsStructural element of a vehicle
- 88th
- Fußgängerschutz-Deformationselement Pedestrian protection deformation element
- 1010
- Außenanbauteil eines FahrzeugsExterior attachment of a vehicle
- 10.110.1
- FahrzeugaußenhautVehicle shell
Claims (13)
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DE102017006273.0A DE102017006273B4 (en) | 2017-07-01 | 2017-07-01 | Arrangement of a sensor having a sensor-active surface on an external add-on part of a vehicle |
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DE102017006273A1 true DE102017006273A1 (en) | 2019-01-03 |
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