-
Die Erfindung betrifft eine Detektionseinrichtung mit mindestens einer linienförmigen Sensoreinrichtung, die in einem Hohlraum einer Karosserie eines Fahrzeugs angeordnet ist und eine Kraft, eine Verformung und/oder einen Kräfteverlauf erfasst, und deren erfasste Signale zur Steuerung von Schutzsystemen, insbesondere Insassenschutzsystemen genutzt werden. Die Erfindung umfasst ebenso ein Fahrzeug mit einer solchen Detektionseinrichtung.
-
Die Detektion von Unfallereignissen an und mit Fahrzeugen hat zunehmend an Bedeutung gewonnen. Durch die Detektion eines Unfallereignisses können verschiedene Schutzsysteme an und in einem Fahrzeug angesteuert und ausgelöst werden, um die Insassen und die Unfallbeteiligten vor stärkeren Verletzungen zu schützen.
-
Dabei muss sichergestellt sein, dass die Mittel zur Detektion eines Unfallereignisses dieses bei nahezu jeder Art von Unfallereignissen erfassen und das Auslösen der Schutzsysteme stets sichergestellt ist. Gleichzeitig sollen echte Unfallereignisse von sogenannten Missbrauchsfällen, also Ereignissen, die ein Auslösen der Schutzmöglichkeiten nicht erforderlich machen, unterschieden werden.
-
Weiter ist es bedeutsam, dass es an einem Fahrzeug keine sogenannten „Blind Spots“, also Bereiche, an denen die Detektion von Schadensereignissen nicht sichergestellt ist, gibt und das Fahrzeug vollumfänglich im Hinblick auf Unfallereignisse überwacht wird. Dabei soll auch sichergestellt sein, dass Insassen in ungewöhnlichen Sitzpositionen, beispielsweise bei einem weit nach hinten verstellten Sitz oder bei einem Sitz in Liegeposition, wie sie bei einem autonom fahrenden Fahrzeug eingenommen werden kann, geschützt sind.
-
Weiterhin soll bei Fahrzeugen mit Elektroantrieb, insbesondere wenn deren Energiespeicher zwischen den Achsen im Unterboden platziert ist/sind, der Schutz des/der Energiespeicher(s) bei einem Unfallereignis, und damit auch der Insassen des Fahrzeugs und der übrigen Verkehrsteilnehmer, gewährleistet sein.
-
DE 199 62 472 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Bestimmung einer Abstandsänderung zweier Seiten. Hierzu ist zwischen den zwei Seiten, die Bestandteil einer Kraftfahrzeugkarosserie sein können eine Detektionseinrichtung mit einer linienförmigen Sensoreinrichtung vorgesehen. Die Sensoreinrichtung ist mit einer Steuereinrichtung verbunden, sodass im Falle einer Krafteinwirkung ein entsprechendes Signal an ein Schutzsystem des Fahrzeuges generierbar ist.
-
DE 195 32 620 A1 offenbart einen Aufprallerfassungssensor für Kraftfahrzeuge, bei dem in einem Sensorkörper eine Flüssigkeit gespeichert ist, deren Druck sich bei Verformung ändert, sodass ein entsprechendes Signal ausgegeben wird.
-
DE195 37 350 A1 offenbart eine Einrichtung zur Erfassung einer Kollision mit einem Deformationssensor, der ein Signal ausgibt, wenn durch eine Deformation einer Türaußenwandung eines Fahrzeuges der Deformationssensor angeschaltet wird.
-
DE 43 00 653 A1 offenbart einen Kollisionssensor zur Auslösung einer Insassen-Schutzvorrichtung eines Kraftfahrzeuges. Es ist eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Magnetfeldes vorgesehen, das bei Verlagerung durch eine Kollision in einem elektrischen Leiter in diesem eine Spannung induziert, die einer Auswerteschaltung zuführbar ist.
-
DE 43 09 827 A1 offenbart eine Auslösevorrichtung für eine Sicherheitseinrichtung in einem Fahrzeug mit einem Deformationssensor zur Ermittlung einer Deformationsgeschwindigkeit. Der Deformationssensor besteht aus zwei druckempfindlichen Sensorelementen.
-
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Lösung vorzuschlagen, mit der ein Unfallereignis sicher und zuverlässig detektiert und von Missbrauchslastfällen unterschieden werden kann, wobei gleichzeitig trotz eines Unfallereignisses die Funktionalität der Detektionsmittel jederzeit gewährleistet ist.
-
Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch eine Detektionseinrichtung nach Anspruch 1 und ein Fahrzeug nach Anspruch 9. Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.
-
Eine erfindungsgemäße Detektionseinrichtung ist mit mindestens einer linienförmigen Sensoreinrichtung gebildet, die in einem Hohlraum einer Karosserie eines Fahrzeugs angeordnet ist, wobei die mindestens eine linienförmige Sensoreinrichtung ausgebildet ist, eine Kraft, eine Verformung und/oder einen Kräfteverlauf zu erfassen, und die Detektionseinrichtung mit einer Steuereinrichtung verbunden ist, die im Falle eines Detektionsereignisses mindestens ein Schutzsystem ansteuert.
-
Erfindungsgemäß wirkt die Detektionseinrichtung mit einer Fahrzeugsteuerung zusammen, um ein Ausweichmanöver auszulösen. Wie bereits ausgeführt, kann es nach dem Detektieren eines Detektionsereignisses erforderlich oder zumindest sinnvoll sein, der schädlichen Einwirkung auszuweichen. Insbesondere bei autonom fahrenden Fahrzeugen kann in dieser Ausgestaltung auf die Steuerung des Fahrzeugs, mithin also vor allem auf Geschwindigkeit und Fahrtrichtung, eingewirkt werden, sodass das Fahrzeug von der Einwirkung weg und damit insbesondere aus dem unmittelbaren Gefahrenbereich heraus bewegt wird, zumindest aber den Abstand von der Einwirkung vergrößert. Besonders vorteilhaft wirkt diese Ausgestaltung mit der vorherigen zusammen und bezieht zur Bestimmung des Ausweichmanövers weitere Sensoren des Fahrzeugs und/oder dessen Umgebungsüberwachung mit ein.
-
Mittels der Detektionseinrichtung soll erfasst werden, ob ein Unfall oder ein anderes Ereignis das Auslösen von Schutzsystemen, wie beispielsweise Personenrückhaltesysteme oder Personenschutzsysteme erforderlich macht. Derartige Systeme sind dazu ausgebildet, die Insassen eines Fahrzeuges vor schädlichen Einwirkungen infolge eines Unfalls oder eines Aufpralls zu schützen. Zu den Personenrückhaltesystemen zählen vor allem Gurte und Gurtstraffer. Zu den Personenschutzsystemen können alle Maßnahmen zählen, die eine Person aus der Gefahrenzone heraus bewegen oder zumindest den Abstand von der Schadensquelle vergrößern, oder aber die Schadenseinwirkung mindern, indem zwischen den Insassen und der Schadensquelle schadensmindernde und insbesondere energieabsorbierende Einrichtungen eingebracht werden, wie beispielsweise Airbags.
-
Dabei muss jedoch unterschieden werden, ob das detektierte Ereignis, das auf das Fahrzeug einwirkt, ein echter Unfall oder eine schädliche Einwirkung ist, das beziehungsweise die nachfolgend auch als Detektionsereignis bezeichnet wird, oder ob ein sogenannter Missbrauchslastfall vorliegt, der ein Auslösen von Schutzsystemen nicht erforderlich macht. Ein echter Unfall oder eine schädliche Einwirkung bewirken vor allen die Intrusion von Gegenständen in den Fahrgastraum beziehungsweise in Richtung funktionsrelevanter Bauteile des Fahrzeugs, wie zum Beispiel den Energiespeicher eines Elektrofahrzeugs.
-
Ein Missbrauchslastfall ist ein Ereignis, das zwar grundsätzlich auf das Fahrzeug wirkt, jedoch keinen erheblichen Schaden am Fahrzeug oder seinen Insassen hervorruft. Beispielhaft sei der Ball eines spielenden Kindes genannt, der versehentlich auf das Fahrzeug aufprallt, aber auch ein Stein oder ein Ast, die aufgrund ihrer Größe und/oder Aufprallgeschwindigkeit nur oberflächliche Schäden verursachen. Gegebenenfalls kann auch der Aufprall eines Fahrrads insbesondere auf die Seite eines Fahrzeugs als ein solcher Missbrauchslastfall gelten, wenn dieser nur mit geringer Geschwindigkeit erfolgt.
-
Für die Bestimmung, ob ein Missbrauchslastfall oder ein Detektionsereignis vorliegt, sind unter anderem die Position des Auftreffens eines Gegenstandes, dessen Aufprallgeschwindigkeit und die Intensität des Aufpralls, also die einwirkende Kraft, relevant. Daher müssen zumindest diese Informationen ausgewertet werden, um ein Detektionsereignis von einem Missbrauchslastfall zu unterscheiden.
-
Die erfindungsgemäße Detektionseinrichtung weist daher mindestens eine linienförmige Sensoreinrichtung auf, die in einem Hohlraum einer Karosserie eines Fahrzeugs angeordnet ist. Diese linienförmige Sensoreinrichtung ist dazu ausgebildet, eine Kraft, eine Verformung und/oder einen Kräfteverlauf zu erfassen.
-
Die Detektionseinrichtung ist zudem mit einer Steuereinrichtung verbunden. Die von der mindestens einen linienförmigen Sensoreinrichtung erfassten Daten, die eine Kraft, eine Verformung und/oder einen Kräfteverlauf beschreiben, werden an diese Steuereinrichtung übermittelt und von dieser ausgewertet. Anhand der dabei bestimmten Kraft, Verformung und/oder des Kräfteverlaufs kann anhand von hinterlegten Grenzwerten oder Schranken bestimmt werden, ob ein Missbrauchslastfall oder ein Detektionsereignis wie zum Beispiel ein Unfall vorliegt.
-
Die Steuereinrichtung kann dabei eine eigens für die Detektionseinrichtung vorgesehene Steuereinrichtung sein, oder eine Steuereinrichtung, die in einem Fahrzeug bereits für die Erfüllung anderer Funktionen vorgesehen ist.
-
Wird bei der Auswertung der erfassten Daten ein Detektionsereignis erkannt, steuert diese mindestens ein Schutzsystem an, um die Einwirkungen des Detektionsereignisses auf den oder die Fahrzeuginsassen zu mindern. Es kann beispielsweise das Öffnen von Gassackeinrichtungen beziehungsweise Airbags ausgelöst werden, oder die Gurte der Insassen gestrafft werden. Durch die Steuereinrichtung kann aber auch auf eine Fahrzeugsteuerung eingewirkt werden, die in der Folge ein Ausweichmanöver ausführt, um das Fahrzeug und die Insassen von der Gefahrenquelle zu entfernen beziehungsweise den Abstand zu vergrößern.
-
Unter der linienförmigen Sensoreinrichtung sollen dabei, wie auch nachfolgend anhand bevorzugter Ausgestaltungen noch im Detail beschrieben werden wird, eine Sensoreinrichtung in einer linienförmigen geometrischen Ausbildung und/oder eine Sensoreinrichtung, die mit mehreren, nacheinander ein Ereignis detektierenden Elementen ausgebildet ist, verstanden werden. Eine linienförmige geometrische Ausbildung meint dabei eine Form, bei der die Länge der Sensoreinrichtung wesentlich größer ausgeprägt ist als die übrigen geometrischen Dimensionen.
-
Die linienförmige Ausbildung erlaubt eine Anordnung der Sensoreinrichtung in einem Hohlraum der Karosserie eines Fahrzeugs, ohne dass dieser wesentlich umgeformt oder umgestaltet werden muss, um die Sensoreinrichtung aufnehmen zu können. Insbesondere erlaubt eine derartige Ausgestaltung der Sensoreinrichtung die Erfassung eines Kräfteverlaufs, wie noch gezeigt wird.
-
Die Anordnung der mindestens einen linienförmigen Sensoreinrichtung in einen Hohlraum der Karosserie eines Fahrzeugs bewirkt, dass die Sensoreinrichtung vor äußeren Einflüssen geschützt ist. Dies sind unter anderem Wetter, Verschmutzung und Vandalismus, die andernfalls die Funktionsfähigkeit der Sensoreinrichtung beeinträchtigen könnten.
-
Bei dieser Anordnung in einem Hohlraum ist mindestens eine Ebene oder ein Blech der Karosserie zwischen der mindestens einen linienförmigen Sensoreinrichtung und der Umgebung des Fahrzeugs positioniert. Somit können kleinere Gegenstände oder Einwirkungen mit geringer Aufprallgeschwindigkeit und/oder Aufprallwirkung nicht unmittelbar auf die linienförmige Sensoreinrichtung einwirken. Sie verformen möglicherweise die zwischen Einwirkung und Sensoreinrichtung positionierte Ebene der Karosserie oder das Blech, ohne dass dabei die linienförmige Sensoreinrichtung erreicht wird. Zumindest aber kann die Einwirkung auf die Sensoreinrichtung dabei abgeschwächt werden, sodass nicht fehlerhaft ein Detektionsereignis erkannt wird.
-
In einer ersten bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die mindestens eine linienförmige Sensoreinrichtung in einem Hohlraum einer B-Säule und/oder in einem Hohlraum eines Schwellers des Fahrzeugs angeordnet ist. Die Anordnung der mindestens einen linienförmigen Sensoreinrichtung in der B-Säule eines Fahrzeugs und/oder einem Schweller des Fahrzeugs ist besonders geeignet, Detektionsereignisse auf einer Seite des Fahrzeugs zu erkennen und infolgedessen entsprechende Schutzsysteme anzusteuern.
-
Eine Anordnung der mindestens einen linienförmigen Sensoreinrichtung in der B-Säule kommt dabei hinsichtlich dem Schutz der Insassen ein hohe Bedeutung zu, da bisher dort häufig ein sogenannter „Blind Spot“ besteht, also eine Position am Fahrzeug, an der häufig keine Überwachung auf schädliche Einwirkungen erfolgt. Zudem wird der Raum, der sich im Fahrzeuginneren im Bereich der B-Säule erstreckt, gerade im Hinblick auf autonomes Fahren immer mehr genutzt, beispielsweise um eine liegende Position einzunehmen und während der Fahrt zu schlafen, oder wenn die Insassen die Vordersitze in eine den Rücksitzen zugewandte Position drehen und/oder verschieben können. Daher ist es umso wichtiger, dass dieser Raum und die sich darin aufhaltenden Insassen geschützt werden.
-
Die Positionierung der mindestens einen linienförmigen Sensoreinrichtung in einem Schweller hat wesentliche Bedeutung für den Schutz funktionsrelevanter Bauteile. Beispielsweise bei der Verwendung eines modularen E-Antriebsbaukasten (MEB), bei dem die Energiespeicher des Fahrzeugs zwischen dessen Achsen angeordnet sind, müssen diese vor schädlichen Einwirkungen aus einer Intrusion von Fremdkörpern in das Fahrzeug geschützt werden. Wird nun ein derartiges Ereignis detektiert, können entsprechende Schutzmaßnahmen ausgelöst werden.
-
Wird die Detektionseinrichtung in einer Ausführungsvariante mit zwei linienförmigen Sensoreinrichtungen ausgeführt, können diese beispielsweise jeweils einfach im Schweller und in der B-Säule angeordnet werden und erlauben eine umfassendere und genauere Erfassung der Einwirkungen. Werden dabei beide linienförmigen Sensoreinrichtungen durch die Einwirkung beaufschlagt, lässt dies unter anderem Schlüsse auf die Größe eines einwirkenden Objekts und/oder die Bewegungsrichtung des Objekts zu. Dabei kann beispielsweise auch ein möglicher Zeitversatz zwischen der Beaufschlagung der beiden linienförmigen Sensoreinrichtungen zur Beurteilung der Einwirkung herangezogen werden.
-
Dies gilt selbstverständlich in gleicher Weise, wenn die Detektionseinrichtung mit mehr als zwei linienförmigen Sensoreinrichtungen ausgebildet wird.
-
In einer nächsten bevorzugten Ausgestaltung der Detektionseinrichtung ist die mindestens eine linienförmige Sensoreinrichtung auf einem dem Fahrzeuginneren zugewandten Blech der Karosserie des Fahrzeugs angeordnet. Der Hohlraum der Fahrzeugkarosserie, in dem die Detektionseinrichtung angeordnet ist, wird durch das Blech beziehungsweise die Bleche der Karosserie weitgehend umschlossen. Die mindestens eine linienförmige Sensoreinrichtung soll dabei auf einer Oberfläche des Hohlraums, die dem Fahrzeuginnenraum zugewandt ist, angeordnet sein. Damit entsteht, je nach Größe des Hohlraums, ein Abstand zwischen der mindestens einen linienförmigen Sensoreinrichtung und der nach außen gewandten Oberfläche des Hohlraums. Dies trägt dazu bei, dass ein auf das Fahrzeug wirkende Schadereignis abgeschwächt wird, und nur echte Unfallereignisse beziehungsweise Schadensereignisse, die mit einer hohen Kraft und/oder Geschwindigkeit einwirken, auf die mindestens eine linienförmige Sensoreinrichtung einwirken und als Detektionsereignis erkannt werden. Einwirkungen mit geringeren wirkenden Kräften werden dagegen nicht als Schadensereignis erfasst.
-
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die mindestens eine linienförmige Sensoreinrichtung mindestens einen mechanischen Schalter und/oder mindestens ein Verformungselement auf. Ein mechanischer Schalter ist dabei ein Element, bei dessen Betätigung eine Aktion ausgelöst wird. Er kann beispielsweise als Drucktaster oder Kippschalter ausgebildet sein. Die Aktion kann beispielsweise das Öffnen eines Gassacks sein. Die Aktion kann aber auch die Übermittlung von vordefinierten Informationen umfassen, insbesondere an die Steuereinrichtung, mittels derer das Einwirken von Kräften oder Verformungen auf die mindestens eine linienförmige Sensoreinrichtung beschrieben wird.
-
Wird eine linienförmige Sensoreinrichtung mit zwei oder mehr mechanischen Sensoren ausgebildet, die bedingt durch die linienförmige Ausbildung der Sensoreinrichtung in einer Längsausdehnung der Sensoreinrichtung angeordnet sind, kann das Schalten dieser mechanischen Schalter beziehungsweise die zeitliche Abfolge dabei auf das einwirkende Objekt hinsichtlich Größe, Bewegungsrichtung und/oder Verlauf der einwirkenden Kraft geschlossen werden. Dabei wird der Abstand der Schalter und die Schaltdifferenz zur Bestimmung herangezogen. Wird beispielsweise ein Schalter betätigt, der entlang der Längsausdehnung der Sensoreinrichtung nachfolgende jedoch nicht, kann davon ausgegangen werden, dass die einwirkende Kraft nicht ausreichend groß war und möglicherweise ein Missbrauchslastfall vorliegt.
-
Alternativ oder zusätzlich kann die mindestens eine linienförmige Sensoreinrichtung mindestens ein Verformungselement aufweisen. Derartige Verformungselemente erfassen dehnende und stauchende Verformungen, wie sie bei Auftreten eines Detektionsereignisses oder einer anderen Einwirkung auf das Fahrzeug auftreten können. Üblicherweise, jedoch nicht abschließend sind sie als Dehnmessstreifen ausgebildet, die eine Verformung durch eine Veränderung ihres elektrischen Widerstandes detektieren. Auch hier kann aus dem räumlichen Abstand und der zeitlichen Differenz zwischen dem Auftreten von Verformungen auf Größe, Bewegungsrichtung und/oder Verlauf der einwirkenden Kraft geschlossen werden.
-
Mechanische(r) Schalter und Verformungselement(e) können vorteilhaft zusammenwirken, um eine Einwirkung zu detektieren und zu charakterisieren. Wie schon bei der Anordnung von zwei oder mehr Sensoreinrichtungen in Schweller und B-Säule erläutert, kann durch ein solches Zusammenwirken auf die Größe des einwirkenden Objekts und/oder seine Bewegungsrichtung geschlossen werden, zudem auf die Intensität der Einwirkung.
-
Ebenfalls von Vorteil ist es, wenn die mindestens eine linienförmige Sensoreinrichtung mindestens einen Drucksensor aufweist. Drucksensoren erfassen das Einwirken einer Kraft und des damit einhergehenden Drucks auf den Drucksensor und erfassen üblicherweise auch einen Druckanstieg im Verlauf der Belastung. Die Erfassung der Einwirkung und gegebenenfalls des Druckverlaufs dienen auch hier der Analyse der einwirkenden Kräfte und ihrer Auswirkung. Drucksensoren können beispielsweise als piezoresistive, piezoelektrische oder kapazitive Sensoren ausgebildet sein.
-
Vorzugsweise ist der mindestens eine Drucksensor kissenförmig oder schlauchförmig ausgebildet. In diesem Fall ist der Drucksensor mit einem weitgehend elastischen Material gebildet, umschließt einen mit einem Fluid gefüllten Hohlraum und zeigt dabei die Form eines Kissens oder eines Schlauches. Wirkt nun eine Kraft auf den kissen- oder schlauchförmigen Sensor ein, wird dieser verformt und der Innendruck erhöht sich. Der Druckanstieg kann detektiert werden. Wirkt die Kraft weiter auf den Drucksensor ein und verändert sich gegebenenfalls dabei, kann auch diese Druckveränderung detektiert werden. Dadurch kann auch bei Verwendung nur eines Sensors in der mindestens einen Sensoreinrichtung und/oder nur einer Sensoreinrichtung in der Detektionseinrichtung eine Kraft und ein Kräfteverlauf erfasst und ausgewertet werden, die beziehungsweise der das Erkennen eines Detektionsereignisses beziehungsweise eine Unterscheidung von einem Missbrauchslastfall ermöglicht.
-
In noch einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind mindestens zwei linienförmige Sensoreinrichtungen in dem gleichen Hohlraum der Karosserie des Fahrzeugs und/oder in dem gleichen Bauteil angeordnet. Vorzugsweise sind sie dabei ausreichend weit voneinander beabstandet angeordnet, sodass nur bei einem ausreichend großen einwirkenden Objekt und/oder einer ausreichend weiten Bewegung des Objekts entlang des Fahrzeugs beide linienförmigen Sensoreinrichtungen beaufschlagt werden. Auf diese Weise kann ebenfalls die Unterscheidung zwischen Detektionsereignis und Missbrauchslastfall verbessert werden. Auch hier kann anhand des Abstands der Sensoreinrichtungen und dem zeitlichen Abstand der Einwirkung auf die Größe der Einwirkung und ihre Bewegung geschlossen werden. Die Anordnung kann dabei mit mindestens zwei Sensoreinrichtungen innerhalb eines gemeinsamen Hohlraums der Karosserie des Fahrzeugs, oder aber innerhalb eines Bauteils jedoch in verschiedenen Hohlräumen erfolgen.
-
Mit Vorteil wirkt die Detektionseinrichtung mit mindestens einem weiteren Sensor des Fahrzeugs und/oder einer Umgebungsüberwachung des Fahrzeugs zusammen. Das Zusammenwirken soll im Sinne der Erfindung bedeuten, dass die Steuereinrichtung Zugriff auf Informationen weiterer Sensoren des Fahrzeugs und/oder der Umgebungsüberwachung des Fahrzeugs hat und diese in die Auswertung der erfassten Daten aus der Detektionseinrichtung, insbesondere der mindestens einen linienförmigen Sensoreinrichtung, einbezieht, um das einwirkende Objekt möglichst genau zu erfassen, zu charakterisieren und mögliche beziehungsweise sinnvolle Schutzsysteme anzusteuern.
-
Weitere Sensoren können dabei Sensoren aus dem Innenraum des Fahrzeugs sein, wie beispielsweise Belegungssensoren der Sitze, sodass erfasst werden kann, wie viele und welche Sitze belegt sind und (nur) an diesen Stellen Airbags ausgelöst werden. Die Umgebungserfassung des Fahrzeugs kann Kameras, Abstandssensoren, Radar und dergleichen umfassen, mittels derer die Umgebung des Fahrzeugs überwacht wird beziehungsweise deren Informationen als Basis für das autonome Fahren dienen. So kann mit einer Kamera ein herannahendes Objekt bereits frühzeitig erkannt und beurteilt werden, ob es möglicherweise zu einer schädlichen Einwirkung kommt. Das Objekt kann dabei auch hinsichtlich Art und Größe analysiert werden. Wird eine Annäherung detektiert, die zu einem schädigenden Ereignis werden könnte, können die Schutzsysteme in einen Bereitschaftsmodus vorgeschaltet werden und/oder eine Warnung an die Fahrzeuginsassen übermittelt werden. Die eigentliche Einwirkung auf das Fahrzeug beziehungsweise der Aufprall wird mittels der mindestens einen Sensoreinrichtung erfasst. Ergänzend können diese Daten zur verbesserten und präziseren Auswertung der Daten aus der mindestens einen Sensoreinrichtung verwendet werden.
-
Beansprucht ist ebenso ein Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Detektionseinrichtung.
-
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird es möglich, eine Einwirkung auf ein Fahrzeug schnell und zuverlässig zu detektieren und von einem Missbrauchslastfall, der kein Auslösen einer Schutzeinrichtung erfordert, zu unterscheiden. Die mehrstufige Ausbildung mit mehreren Sensoren und/oder Sensoreinrichtungen erlaubt die Detektion von Kräften, Bewegungsrichtungen und Kraftverläufen, sodass die Einwirkung charakterisiert und geeignete Schutzmaßnahmen ergriffen werden können. Zudem wird so die Unterscheidung zwischen Detektionsereignis und Missbrauchslastfall weiter verbessert.
-
Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.
-
Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer B-Säule und abschnittsweise eines Schwellers mit drei Schnittlinien;
- 2 Schnitt A-A durch die B-Säule als Prinzipskizze;
- 3 Schnitt B-B durch die B-Säule und Schnitt C-C durch den Schweller; und
- 4 eine alternative Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Detektionseinrichtung.
-
1 zeigt eine liegende perspektivische Darstellung einer B-Säule 20 eines Fahrzeugs und bereichsweise den Schweller 22. In diese Darstellung sind ein Längsschnitt A-A entlang der B-Säule 20, ein Querschnitt B-B durch die B-Säule 20 und ein Querschnitt C-C durch den Schweller 22 eingetragen.
-
2 zeigt eine schematische und damit stark vereinfachte Darstellung der B-Säule 20, die dem Schnitt A-A entspricht. Mittels Pfeilen sind die Anordnung des Schwellers 22 und des Daches 50, sowie die Position der Scharniere 40 für eine hintere Fahrzeugtür 36 (hier nicht gezeigt) angedeutet. Entlang der B-Säule 20 ist ein Bereich gekennzeichnet, in dem die mindestens eine linienförmige Sensoreinrichtung 10 entlang der B-Säule 20 angeordnet sein kann. Dabei wird ersichtlich, dass die mindestens eine Sensoreinrichtung 10 vorrangig im unteren Bereich der B-Säule 20 bis etwas oberhalb der Mitte angeordnet sein kann, um vor allem die Intrusion von anderen Fahrzeugen und Gegenständen von der Seite in das Fahrzeug zu erfassen.
-
Die linienförmige Sensoreinrichtung 10 kann in dem gekennzeichneten Bereich über die gesamte Länge oder in Form mehrerer linienförmiger Sensoreinrichtungen 10 verteilt über die Länge angeordnet sein.
-
3a zeigt einen dazu korrespondierenden Querschnitt, der einer stark vereinfachten Darstellung des Schnittes B-B entspricht. Gezeigt ist die B-Säule 20, die mit einem äußeren Blech 32 und einem inneren Blech 34 gebildet ist. Diese umschließen zumindest teilweise einen Hohlraum 30. Auf dem inneren Blech 34, das auch eine Verstärkung der B-Säule 20 sein kann, ist die Anordnung einer linienförmigen Sensoreinrichtung 10, die sich in einer Längenausdehnung senkrecht zur Zeichenebene erstreckt, ersichtlich. Die linienförmige Sensoreinrichtung 10 ist damit durch das äußere Blech 32 vor schädlichen Einwirkungen geschützt und es wird erreicht, dass mögliche Missbrauchslastfälle nicht derart auf die Sensoreinrichtung 10 wirken, dass Schutzsysteme ausgelöst werden.
-
3b zeigt eine vergleichbare Darstellung, wobei hier ein stark vereinfachter Schnitt C-C durch den Schweller 22 gezeigt ist. Auch hier wird ein Hohlraum 30 zumindest teilweise von einem äußeren Blech 32 und einem inneren Blech 34, das zugleich auch eine Verstärkung des Schwellers 22 sein kann, umschlossen. In diesem Hohlraum 30 ist auf dem inneren Blech 34 und damit dem Inneren des Fahrzeugs zugewandt, die linienförmige Sensoreinrichtung 10 angeordnet.
-
Eine alternative Möglichkeit der Anordnung der linienförmigen Sensoreinrichtung 10 zeigt 4. Hierin ist ein Schnitt durch die B-Säule 20 wie in 3a dargestellt, bei dem die vordere Fahrzeugtür 38 und die hintere Fahrzeugtür 36 schematisch angedeutet sind. Dabei ist in einem Zwischenraum 30 zwischen den Türen 36, 38 und der B-Säule 20 eine linienförmige Sensoreinrichtung 10 angeordnet. Der Zwischenraum 30 wird von den Türen 36, 38 und der B-Säule 20 weitgehend umschlossen und entspricht damit einem Hohlraum 30 im Sinne der Erfindung.
-
Die dargestellte linienförmige Sensoreinrichtung 10 ist, wie bereits ausgeführt, ausgebildet, eine Kraft, eine Verformung und/oder einen Kräfteverlauf zu erfassen und in Zusammenwirkung mit der Steuereinrichtung ein Detektionsereignis oder eine Missbrauchslastfall zu detektieren.
-
Trifft im Bereich der linienförmigen Sensoreinrichtung 10 ein Objekt auf das Fahrzeug, und erfolgt dies mit einer ausreichend großen Kraft, verformt sich das äußere Blech 32 des Schwellers 22 oder der B-Säule 20 derart, dass die linienförmige Sensoreinrichtung 10 beaufschlagt wird. Das verformte Blech wirkt also auf die Sensoreinrichtung 10 ein.
-
Die linienförmige Sensoreinrichtung 10 ist exemplarisch mit einem schlauchförmig ausgebildeten Drucksensor ausgebildet, der sich über die gesamte Länge des in 2 mit Bezugszeichen 10 gekennzeichneten Bereichs erstreckt. Durch das Verformen des äußeren Bleches 32 wird Druck zumindest auf einen Teil des Schlauches 10 ausgeübt und detektiert.
-
Der erfasste Druckanstieg wird an die Steuereinrichtung übermittelt. Je größer das intrudierende Objekt ist, oder wenn es sich an dem Fahrzeug entlang bewegt und dabei das äußere Blech 32 weiter verformt, wird weiter und vor allem zusätzlich Druck auf den schlauchförmigen Sensor 10 ausgeübt, der wiederum zu einer Druckerhöhung in dem schlauchförmigen Sensor 10 führt. Daraus lässt sich darauf schließen, dass ein großes Objekt und/oder ein sich am Fahrzeug entlang bewegendes Objekt auf das Fahrzeug einwirkt und damit ein Detektionsereignis und kein Missbrauchslastfall vorliegt. Demnach steuert die Steuereinrichtung die Schutzsysteme des Fahrzeugs an, sodass diese auslösen und die Fahrzeuginsassen vor den schädlichen Einwirkungen des eindringenden Objekts schützen können.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10
- Sensoreinrichtung
- 20
- B-Säule
- 22
- Schweller
- 30
- Hohlraum
- 32
- inneres Blech
- 34
- äußeres Blech
- 36
- Fahrzeugtür vorn
- 38
- Fahrzeugtür hinten
- 40
- Scharnier
- 50
- Dach
