DE102020126273B4

DE102020126273B4 - Sicherheitssystem für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zur Optimierung der Fahrzeugsicherheit

Info

Publication number: DE102020126273B4
Application number: DE102020126273.6A
Authority: DE
Inventors: Denis Güzelocak
Original assignee: Curvesys GmbH
Current assignee: Curvesys GmbH
Priority date: 2020-10-07
Filing date: 2020-10-07
Publication date: 2022-07-07
Anticipated expiration: 2040-10-08
Also published as: DE102020126273A1

Abstract

Sicherheitssystem für ein Kraftfahrzeug (10) mit einer druckempfindlichen Aufprallerkennung, aufweisend:- mindestens eine Sensoreinrichtung (3), und- eine Fahrzeugrecheneinheit (20), wobei die mindestens eine Sensoreinrichtung (3) an mindestens einem Fahrzeugkarosserieelement (1,2), insbesondere unter mechanischer Vorspannung, anordenbar ist,wobei die mindestens eine Sensoreinrichtung (3) dazu ausgebildet ist, eine Krafteinwirkung auf das mindestens eine Fahrzeugkarosserieelement (1,2) zu detektieren und ein Messsignal zu erzeugen, das im Wesentlichen proportional zum Betrag der Krafteinwirkung ist,wobei die Fahrzeugrecheneinheit (20) dazu ausgebildet ist, basierend auf dem Messsignal ein Steuersignal zu erzeugen, das an mindestens einen Fahrzeugaktuator (40) ausgebbar ist, und mittels dessen der mindestens eine Fahrzeugaktuator (40) steuerbar ist, undwobei das Sicherheitssystem dazu ausgebildet ist, das Messsignal anhand einer Kalibrierkrafteinwirkung, durch ein Öffnen und/oder Schließen einer Fahrzeugtür, zu kalibrieren

Description

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitssystem für ein Kraftfahrzug gemäß Patentanspruch 1 sowie ein Verfahren zur Optimierung der Fahrzeugsicherheit gemäß Patentanspruch 11.
Durch eine stets größer werdende Anzahl von Verkehrsteilnehmern und Fahrzeugen kommt es unweigerlich zu einer erhöhten Anzahl an Unfällen, die sowohl hohe Sachschäden verursachen als auch Menschenleben fordern können. Daher gibt es bereits eine Reihe von Schutzmaßnahmen und -vorrichtungen, die bei einem Unfall im Fahrzeug eingeleitet werden, um Fahrzeuginsassen eines Unfallfahrzeugs zu schützen, wie beispielsweise Airbags, die im Falle einer Kollision ausgelöst werden, um die Insassen des Fahrzeugs zu schützen. Problematisch ist allerdings, dass das Einleiten einer solchen Schutzmaßnahme - beispielsweise das Auslösen eines Airbags - häufig auf der Signalausgabe von Beschleunigungssensoren oder vergleichbaren Sensoren basiert. Hohe Beschleunigungen können an einem Fahrzeug allerdings auch auftreten, ohne dass das Einleiten einer Schutzmaßnahme erforderlich ist - beispielsweise beim Überfahren von entsprechenden Schlaglöchern oder Bodenwellen. In einem solchen Fall wird durch fehlerhaftes Einleiten einer Schutzmaßnahme die Verkehrssicherheit extrem gefährdet, da der Fahrzeugführer in seiner Sicht und/oder seiner Konzentrationsfähigkeit massiv eingeschränkt wird.
Aus dem Stand der Technik sind bereits Vorrichtungen bekannt, welche erkennen sollen, ob eine tatsächliche Gefährdung, welche das Einleiten von Schutzmaßnahmen erfordert, vorliegt oder nicht. So beschreiben beispielsweise die DE 10 2016 216 048 A1 , DE 103 44 059 A1 und DE 103 26 770 A1 Vorrichtungen, welche Sensoren umfassen, die eine Kollision des Fahrzeugs, beispielsweise mit einem Fußgänger, detektieren sollen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Sicherheitssysteme und entsprechende Verfahren zur Erhöhung der Fahrzeugsicherheit dahingehend weiterzubilden, dass die oben genannten Nachteile vermieden werden. Aufgabe der Erfindung ist es insbesondere, die bekannten Konzepte von Sicherheitssystemen für Kraftfahrzeuge derart weiterzubilden, dass eine besonders zuverlässige Einleitung von Schutzmaßnahmen bereitgestellt werden kann, so dass sowohl Fahrzeuginsassen als auch andere Verkehrsteilnehmer wie Fußgänger effektiv geschützt werden können.
Diese Aufgabe wird durch ein Sicherheitssystem für ein Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren zur Optimierung der Fahrzeugsicherheit gemäß Anspruch 11 gelöst.
Insbesondere wird die Aufgabe durch ein Sicherheitssystem für ein Kraftfahrzeug mit einer druckempfindlichen Aufprallerkennung gelöst, wobei das Sicherheitssystem Folgendes aufweist:

- mindestens eine Sensoreinrichtung, und
- eine Fahrzeugrecheneinheit,

Ein grundlegender Gedanke der Erfindung ist es, in dem Sicherheitssystem eine Sensoreinrichtung an der Karosserie des Kraftfahrzeugs vorzusehen, die bei einem Aufprall ein Messsignal erzeugt, das im Wesentlichen proportional zum Betrag der Krafteinwirkung ist. Beispielsweise werden die Sensoreinrichtungen an Fahrzeugkarosserieelementen wie einer Stoßstange und/oder einer Motorhaube angeordnet.
Unter dem Begriff „im Wesentlichen proportional“ ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verstehen, dass die Höhe des Messsignals mit dem Betrag der Krafteinwirkung korreliert, insbesondere derart, dass aus dem Vergleich zweier Messsignale eine relative Aussage über den jeweiligen Betrag der Krafteinwirkung getroffen werden kann. Dabei ist es bevorzugt, dass das durch eine Krafteinwirkung hervorgerufene Messsignal eine monotone Funktion des Betrags der Krafteinwirkung darstellt. Es ist allerdings nicht erforderlich, dass das Messsignal streng proportional zum Betrag der Krafteinwirkung ist. Dass Messsignal muss lediglich so beschaffen sein, dass sich auf Grundlage einer geeigneten Kalibrierung der Sensoreinrichtung und des erzeugten Messsignals aus dem Messsignal ermitteln lässt, ob der Betrag der Krafteinwirkung vorab definierbare Schwellwerte überschreitet oder nicht. Insofern ist das Merkmal, dass das Messsignal im Wesentlichen proportional zum Betrag der Krafteinwirkung ist gleichbedeutend damit, dass das Messsignal in Bezug zu dem Betrag der Krafteinwirkung steht, und insbesondere geeignet ist, zu ermitteln, ob der Betrag der Krafteinwirkung einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet oder nicht.
Die Art des von der mindestens einen Sensoreinrichtung ausgegebenen Messsignals ist von der konkreten Ausgestaltung der Sensoreinrichtung abhängig und kann beispielsweise ein Stromsignal, ein Spannungssignal, oder ein digitales Signal sein. Resistiv operierende Sensoren liefern beispielsweise ein Stromsignal, während kapazitiv operierende Sensoren ein Spannungssignal liefern. Sofern die Sensoreinrichtung einen Analog-Digital-Wandler aufweist, können diese Signale in der Sensoreinrichtung in digitale Signale gewandelt werden. Entscheidend ist lediglich, dass aus dem Messsignal eine Signalhöhe ermittelbar ist, die zum Betrag der detektierten Krafteinwirkung in Bezug gesetzt werden kann.
Durch die Anordnung der Sensoreinrichtung an der Karosserie des Fahrzeugs und die erwähnte Signalerzeugung proportional zum Betrag der Krafteinwirkung ist das Sicherheitssystem in der Lage, einen Aufprall auf das Fahrzeug zu erkennen, und den Aufprall im Hinblick auf die Intensität und/oder den Ort des Aufpralls auf das Fahrzeug einordnen zu können. Basierend darauf können entsprechende sicherheitsrelevante Aktuatoren mit hoher Zuverlässigkeit gesteuert werden, wobei Fehlauslösungen von Schutzmaßnahmen durch entsprechende Auswertung des im Wesentlichen proportional zum Betrag der Krafteinwirkung bereitgestellten Messsignals vermieden werden können.
Generell kann die Sensoreinrichtung in einem äußeren Fahrzeugbereich angeordnet sein. Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung ist unter einem Fahrzeugkarosserieelement ein Bereich oder ein Segment einer Fahrzeughülle zu verstehen. Unter einem Aufprall auf das Fahrzeug kann jede mittelbare oder unmittelbare Krafteinwirkung auf das Kraftfahrzeug bzw. auf die Sensoreinrichtung verstanden werden, wobei unter mittelbarer Detektion zu verstehen ist, dass die Sensoreinrichtung alle Kräfte bzw. alle Krafteinwirkungen auf das Kraftfahrzeug bzw. auf ein Fahrzeugkarosserieelement (und nicht unmittelbar auf die Sensoreinrichtung selbst), beispielsweise durch eine (temporäre) mechanische Verspannung des Fahrzeugkarosserieelements, detektieren kann.
Das Sicherheitssystem kann dabei mehrere lokale Detektionszonen umfassen. Diese können beispielsweise aus mehreren Sensoreinrichtungen oder einer Sensoreinrichtung, die in mehrere Zonen unterteilt ist, bestehen. Derart kann ein Aufprall auf das Fahrzeug örtlich lokalisiert werden, um eine sicherheitsrelevante Aktion entsprechend in Abhängigkeit vom Ort der Krafteinwirkung auf das Kraftfahrzeug zu steuern.
In einer Ausführungsform weist das Sicherheitssystem mindestens einen Fahrzeugaktuator auf, wobei der mindestens eine Fahrzeugaktuator einen Airbag-Aktuator umfasst, der dazu ausgebildet ist, mindestens einen Airbag auszulösen, wenn das Messsignal einen Airbag-Auslöseschwellwert überschreitet und/oder die Auslösung des Airbags zu unterdrücken, wenn das Messsignal kleiner als ein Airbag-Auslöseschwellwert ist.
Dadurch wird ermöglicht, dass bei einem Aufprall mit einem geringen Kraftübertrag ein Auslösen eines Airbags aktiv unterdrückt wird. In gewissen Situationen - beispielsweise bei der Erfassung eines (Klein-)Tieres auf der Fahrbahn - werden bei herkömmlichen Sicherheitssystemen häufig unnötigerweise ein oder mehrere Airbags ausgelöst, obwohl dies in der Situation zur Gewährleistung der Sicherheit der Fahrzeuginsassen nicht erforderlich gewesen wäre. Die unnötige Auslösung des/der Airbag(s) beeinträchtigt die Sicht und die Aufmerksamkeit des Fahrzeugführers und kann damit zu unvorhersehbaren und schwer kontrollierbaren Verkehrssituationen führen, die sowohl Sachschäden verursachen als auch Menschenleben fordern können. Durch die Sensoreinheit(en) des Sicherheitssystems kann eine Intensität des Aufpralls (sowie ein Ort des Aufpralls) auf das Fahrzeug bestimmt werden. Mittels entsprechender Kalibrierwerte kann so ein Auslösen des Airbags (oder mehrerer Airbags) unterdrückt werden, sollte es dem Aufprall entsprechend vermeidbar sein. Die aktive Unterdrückung der Auslösung des Airbags kann insbesondere auch dann von Vorteil sein, wenn das erfindungsgemäße Sicherheitssystem mit anderen Sicherheitssystemen gekoppelt wird, die ebenfalls eine Auslösung des Airbags bewirken können.
In einer Ausführungsform weist das Sicherheitssystem mindestens einen Fahrzeugaktuator auf, wobei der mindestens eine Fahrzeugaktuator einen Motorhauben-Notstellung-Aktuator umfasst, der dazu ausgebildet ist, eine Motorhaube des Fahrzeugs anzuheben, wenn das Messsignal einen Motorhauben-Notstellung-Auslöseschwellwert überschreitet.
Dadurch wird ermöglicht, dass bei einem Aufprall mit einem Mindestkraftübertrag bzw. einem detektierten signifikanten zeitlichen Kraftübertragungsverlauf und/oder einem detektierten Kraftübertrag an einer entsprechenden Stelle des Fahrzeugs, die Motorhaube des Fahrzeugs in eine Notfallposition angehoben wird. Auf diese Weise wird bei einem Zusammenstoß mit einem Fußgänger ein vergleichsweise sicherer Aufprall des Fußgängers auf die angehobene Motorhaube ermöglicht, speziell um Kopf und Genick des Fußgängers beim Aufprall auf das Fahrzeug entsprechend zu schützen bzw. den Schutz zu erhöhen, damit ein derartiger Zusammenstoß zu geringstmöglicher körperlicher Beeinträchtigung des Fußgängers führt.
Das Sicherheitssystem ist dazu ausgebildet, das Messsignal anhand einer Kalibrierkrafteinwirkung, vorzugweise anhand eines Öffnens und/oder Schließens einer Fahrzeugtür, zu kalibrieren.
Als Kalibrierkrafteinwirkung kann im Prinzip jede wiederholt auftretende Krafteinwirkung auf das Fahrzeug genutzt werden, bei der der Betrag der Krafteinwirkung ausreichend definiert ist, also innerhalb eines vorbestimmten Intervalls liegt, um es zu ermöglichen, das dabei erzeugte Messsignal in Bezug zu einer Krafteinwirkung mit bekanntem Betrag zu setzen. Das Öffnen und/oder das Schließen einer Fahrzeugtür eignet sich besonders, da diese damit einhergehende Krafteinwirkung auf das Fahrzeug besonders häufig auftritt und jeweils einen ausreichend ähnlichen Betrag aufweist. Ferner können sämtliche Fahrzeugtüren (beispielsweise auch eine Kofferraumklappe und/oder eine Motorhaube) in die Kalibrierung mit einbezogen werden. Jede Krafteinwirkung dieser Art kann mit der Sensoreinrichtung bzw. den Sensoreinrichtungen detektiert und in der Recheneinheit gespeichert und ggf. über mehrere Werte unterschiedlicher Zeiten und/oder Krafteinwirkungsereignisse von unterschiedlichen Türen gemittelt werden.
In einer Ausführungsform weist das Sicherheitssystem mindestens zwei Sensoreinrichtungen, vorzugsweise mindestens drei Sensoreinrichtungen, weiter vorzugsweise mindestens vier Sensoreinrichtungen auf, die jeweils in unterschiedlichen Bereichen des mindestens einen Fahrzeugkarosserieelements anordenbar sind.
Dadurch wird es auf konstruktiv einfache Art und Weise ermöglicht, an einer Vielzahl von Stellen an der Karosserie des Fahrzeugs einen Aufprall auf das Fahrzeug zu detektieren und eine ortsaufgelöste Detektion eines Aufprallereignisses bereitzustellen. Insgesamt wird dadurch die Fahrzeugsicherheit deutlich erhöht.
Vorzugsweise sind die mindestens zwei Sensoreinrichtungen, vorzugsweise mindestens drei Sensoreinrichtungen, weiter vorzugsweise mindestens vier Sensoreinrichtungen dazu ausgebildet, unabhängig voneinander eine Krafteinwirkung zu detektieren.
Dadurch wird es ermöglicht, beispielsweise durch eine unabhängige Verschaltung der einzelnen Sensoreinrichtungen, neben der Intensität auch den Ort eines Aufpralls auf das Fahrzeug zu detektieren. Als Ort des Aufpralls kann beispielsweise der Ort der Sensoreinrichtung gewählt werden, die bei dem Aufprall das höchste Messsignal ausgibt. Insgesamt wird die Sicherheit und Zuverlässigkeit des Sicherheitssystems dadurch weiterhin deutlich erhöht, da die Erzeugung des Steuersignals und die Auslösung entsprechender Aktuatoren vom Ort des Aufpralls abhängig erfolgen kann. So können beispielsweise bei der Detektion eines Aufpralls an einer Seite des Fahrzeugs mit einem Mindestkraftbetrag Seitenairbags an den Sitzen der Fahrzeuginsassen ausgelöst werden, während bei einem frontalen Aufprall die vorderen Airbags ausgelöst werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Sicherheitssystem mindestens zwei, vorzugsweise mindestens vier, Detektionszonen an dem mindestens einen Fahrzeugkarosserieelement, durch eine unabhängige Verschaltung von einzelnen Sensoreinrichtungen und/oder durch eine Unterteilung einer Sensoreinrichtung in mehrere unabhängige Detektionszonen, wobei das Fahrzeugkarosserieelement vorzugsweise durch eine Stoßstange und/oder eine Motorhaube gebildet ist und das Sicherheitssystem vorzugsweise eine linke und eine rechte Detektionszone und/oder eine obere und eine untere Detektionszone aufweist.
Durch diese Ausführungsform wird es ermöglicht, durch eine unabhängige Verschaltung von einzelnen Sensoreinrichtungen und/oder durch eine Unterteilung einer Sensoreinrichtung in mehrere Zonen bzw. Detektionszonen, einen Ort des Aufpralls auf das Fahrzeug zu detektieren. Als Ort des Aufpralls kann beispielsweise wiederum der Ort der Sensoreinrichtung und/oder der Zone bestimmt werden, die bei dem Aufprall das höchste Messsignal ausgibt. Die dadurch gewonnene Ortsauflösung bei der Detektion eines Aufpralls erlaubt es dem Sicherheitssystem, entsprechend auf den Aufprall zu reagieren. Beispielsweise kann ein Auslösen eines Airbags unterdrückt werden, wenn der Aufprall lediglich in einem unteren Bereich der Stoßstange detektiert wird. Zudem ermöglicht die Ortsauflösung, beispielsweise bei dem Zusammenstoß mit einem Fußgänger, die Seite des Zusammenstoßes zu berücksichtigen und die Motorhaube entsprechend der detektierten Seite des Zusammenstoßes in eine geeignete Ausrichtung zu bringen. Wird beispielsweise ein Fußgänger in einem linken Bereich des Fahrzeugs erfasst, kann es unter Umständen von Vorteil sein, die Motorhaube des Fahrzeugs in einem rechten Bereich höher anzuheben, als in einem linken Bereich des Fahrzeugs, um den Fußgänger beim Aufprall auf die Motorhaube bestmöglich zu schützen. Insgesamt wird die Sicherheit und Zuverlässigkeit des Sicherheitssystems dadurch deutlich erhöht.
In einer Ausführungsform umfasst die Fahrzeugrecheneinheit ein Kommunikationsmittel, das dazu ausgebildet ist, basierend auf dem Messsignal eine Nachricht an mindestens ein Nutzerendgerät zu übermitteln.
Hierdurch ist es mögliche, einen abwesenden Fahrzeughalter im Falle eines Aufpralls auf das - beispielsweise geparkte - Fahrzeug zu benachrichtigen.
Alternativ oder zusätzlich kann ab einer gewissen Intensität eines Aufpralls auch eine Nachricht an ein Nutzerendgerät einer Notrufzentrale gesendet werden, um die Notrufzentrale über den Unfall zu informieren und eine möglichst frühzeitige Einleitung von Notfallmaßnahmen sicherzustellen. Alternativ oder zusätzlich kann auch ab einer gewissen Intensität eines Aufpralls eine Nachricht an ein Nutzerendgerät eines Lebensgefährten oder einer Lebensgefährtin des Fahrzeughalters bzw. des Fahrers übermittelt werden. Insgesamt wird durch das Kommunikationsmittel eine Möglichkeit realisiert, abwesende Personen über einen Aufprall auf das Fahrzeug zu informieren. Dadurch können die Fahrzeugsicherheit bzw. die Sicherheit des Fahrers und anderer möglicherweise betroffener Verkehrsteilnehmer bei einer Auslösung des Sicherheitssystems weiter erhöht werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die mindestens eine Sensoreinrichtung als flächenhafte Sensoreinheit ausgebildet, die übereinander angeordnete, erste und zweite isolierende Folien aufweist, zwischen denen elastisch verformbare Abstandselemente angeordnet sind, die dazu ausgebildet sind, die Folien im kraftfreien Zustand voneinander beabstandet zu halten, wobei auf den einander zugewandten Flächen der ersten und zweiten isolierenden Folien erste und zweite Leiterbahnmuster mit einem vorgegebenen elektrischen Flächenwiderstand angeordnet sind, die jeweils einen Anschluss zur elektrischen Verbindung mit der Fahrzeugrecheneinheit aufweisen und die dazu ausgebildet sind, bei einer Krafteinwirkung bereichsweise miteinander in Kontakt zu kommen, derart, dass sich an den Anschlüssen messbare Änderungen des Widerstandswertes zwischen diesen Anschlüssen ergeben, die im Wesentlichen proportional zum Betrag der Krafteinwirkung sind.
Ein wesentlicher Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, dass die derart ausgestaltete Sensoreinrichtung besonders dünn und flexibel ist, so dass sie besonders gut an vorgegebene Formen von Fahrzeugkarosserieelementen, wie beispielsweise eine Stoßstange, angeformt werden kann. Dadurch wird eine besondere Flexibilität der Sensoreinrichtung erreicht, da die Sensoreinrichtung beispielsweise auch auf (lokal) gekrümmte Tragestrukturen - wie Fahrzeugkarosserieelemente - aufbringbar ist. Zudem kann die beschriebene Sensoreinrichtung durch ein Druckverfahren herstellt werden, sodass auch großflächige Sensoreinrichtungen kostengünstig herzustellen sind.
Aufgrund der oben beschriebenen Konfiguration der Sensoreinrichtung kann die Sensoreinrichtung unter mechanischer Vorspannung angebracht werden, da die verformbaren Abstandselemente auch bei Anbringung unter mechanischer Vorspannung eine Sättigung des von der Sensoreinrichtung ausgegebenen Messsignals verhindern. Da die Sensoreinrichtung resistiv operiert, ist sie zudem im Unterschied zu kapazitiv operierenden Sensoreinrichtungen unanfällig gegenüber statischen Ladungen oder der Einstreuung von elektromagnetischen Störsignalen, die bei kapazitiven Sensoren häufig zu einer extremen Verfälschung der Messsignale führen. Zur Erzeugung eines Messsignals kann an die Sensoreinrichtung eine vorgegebene Spannung angelegt werden und der durch die Sensoreinrichtung fließende Strom, der abhängig von dem Widerstandswert der Sensoreinrichtung ist, als Messsignal verwendet werden.
In einer möglichen Fortbildung der Ausführungsform weisen die verformbaren Abstandselemente verschiedene Höhen und/oder verschiedene Materialeigenschaften, insbesondere verschiedene Verformbarkeiten, auf.
Durch unterschiedliche Geometrien und/oder unterschiedliche Materialeigenschaften der verformbaren Abstandselemente wird die Implementierung lokal unterschiedlicher Detektionszonen mit unterschiedlichem Ansprechverhalten auf eine Krafteinwirkung ermöglicht. Beispielsweise können verformbare Abstandselemente an einigen Stellen der Sensoreinheiten und/oder in unterschiedlichen Sensoreinheiten unterschiedlich hart und/oder unterschiedlich hoch ausgebildet sein. Dadurch wird erreicht, dass verschiedene Sensoreinrichtungen bzw. verschiedene Detektionszonen eine unterschiedliche Sensitivität aufweisen. Insgesamt wird dadurch eine ortsaufgelöste Detektion eines Aufpralls mittels des Sicherheitssystems ermöglicht.
Alternativ oder zusätzlich können Abstandselemente aus verschiedenen Materialien bereitgestellt werden, beispielsweise erste Abstandselemente aus Silikon, zweite Abstandselemente aus Gummi oder gummiartigen Materialien, und dritte Abstandselemente aus einem Elastomer und/oder einem Kunstoffmix. Durch die Wahl verschiedener Materialien für die Abstandselemente können auf konstruktiv einfache Weise Zonen mit unterschiedlicher Sensitivität ausgebildet werden. Dadurch kann das Ansprechverhalten der Sensoreinrichtung in einfacher Weise auf konkrete Anwendungen optimiert werden.
In einer Ausführungsform entspricht eine Breite und/oder eine Höhe der Sensoreinrichtung im Wesentlichen einer Breite und/oder eine Höhe des Fahrzeugkarosserieelements.
Durch die flächenhafte Ausbildung einer Sensoreinrichtung, die sich im Wesentlichen über eine gesamte Breite und/oder Höhe eines Fahrzeugelements erstreckt, kann eine flächendeckende Anordnung aus vielen Detektionszonen der Sensoreinrichtung realisiert werden. Dadurch werden die Ortsauflösung des Aufpralls und somit die Zuverlässigkeit und Sicherheit deutlich erhöht.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die mindestens eine Sensoreinrichtung mindestens eine Notfall-Zone auf, die eine geringere Empfindlichkeit als die übrigen Detektionszonen aufweist, wobei die Fahrzeugrecheneinheit dazu ausgebildet ist, bei der Erzeugung des Steuersignals ein Messsignal der Notfall-Zone zu berücksichtigen, insbesondere als Bedingung. Vorzugsweise ist die Notfall-Zone derart ausgebildet, dass sie erst ab einer Krafteinwirkung mit einem vorgegebenen Mindestbetrag ein Messsignal ausgibt, wobei die Fahrzeugrecheneinheit dazu ausgebildet ist, bei der Erzeugung des Steuersignals zu berücksichtigen, ob die Notfall-Zone ein Messsignal ausgibt oder nicht. Alternativ kann für die Notfall-Zone ein Schwellwert vorgegeben sein und die Fahrzeugrecheneinheit dazu ausgebildet sein, bei der Erzeugung des Steuersignals zu berücksichtigen, ob das von der Notfall-Zone ausgegebene Messsignal den Schwellwert überschreitet oder nicht.
Die Notfall-Zone ist dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Detektionszone mit einer geringeren Messempfindlichkeit als die übrigen Detektionszonen bildet. Dies kann im Rahmen der obenstehend beschriebenen Ausführungsform der Sensoreinrichtung beispielsweise dadurch realisiert werden, dass die zwischen den isolierenden Folien angeordneten Abstandselemente im Bereich der Notfall-Zone eine größere Höhe aufweisen, aus einem schwerer verformbaren Material gebildet sind, und/oder mit einer erhöhten Flächendichte, also einer höheren Anzahl von Abstandselementen pro Flächeneinheit in der Notfall-Zone angeordnet sind. Dadurch wird die Notfall-Zone vergleichsweise schwer verformbar, so dass nur vergleichsweise starke Krafteinwirkungen - beispielsweise bei einem heftigen Aufprall - die Ausgabe eines signifikanten Messsignals bewirken. Ein derartiger heftiger Aufprall kann beispielsweise bei einem Zusammenstoß mit einem weiteren Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit oder bei einem Zusammenstoß mit einem Gegenstand bei hoher Geschwindigkeit auftreten.
Gibt eine Notfall-Zone ein Messsignal aus, bzw. überschreitet das von der Notfall-Zone ausgegebene Messsignal einen zugeordneten Schwellwert, geht die Fahrzeugrecheneinheit von einem besonders heftigen Aufprall aus und kann umgehend entsprechende Maßnahmen einleiten. Basierend auf einem Messsignal einer Notfall-Zone kann beispielsweise unmittelbar ein Steuersignal an einen Aktuator ausgegeben werden. Beispielsweise kann unmittelbar ein Airbag ausgelöst werden. Insgesamt wird die Sicherheit dadurch deutlich erhöht. Ebenso kann die Ausgabe eines Steuersignals bei Detektion eines Messsignals entsprechender Höhe an einer Detektionszone unter der Bedingung erfolgen, dass die Notfall-Zone ebenfalls ein Messsignal ausreichender Höhe ausgibt.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren zur Optimierung der Fahrzeugsicherheit, basierend auf einer druckempfindlichen Aufprallerkennung, gelöst, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:

- Detektieren einer Krafteinwirkung auf ein Fahrzeugkarosserieelement eines Fahrzeugs,
- Erzeugen eines Messsignals, das im Wesentlichen proportional zum Betrag der Krafteinwirkung ist,
- Erzeugen eines Steuersignals, basierend auf dem Messsignal,
- Steuern mindestens eines Fahrzeugaktuators mittels des Steuersignals,

Hieraus ergeben sich dieselben Vorteile wie sie bereits in Zusammenhang mit dem Sicherheitssystem für ein Kraftfahrzeug beschrieben wurden.
Vorzugsweise umfasst der mindestens eine Fahrzeugaktuator einen Airbag-Aktuator, der dazu ausgebildet ist, mindestens einen Airbag auszulösen, wenn das Steuersignal einen Airbag-Auslöseschwellwert überschreitet und/oder die Auslösung des Airbags zu unterdrücken, wenn das Steuersignal kleiner als ein Airbag-Auslöseschwellwert ist.
In einer Ausführungsform umfasst der mindestens eine Fahrzeugaktuator einen Motorhauben-Notstellung-Aktuator, der dazu ausgebildet ist, eine Motorhaube des Fahrzeugs anzuheben, wenn das Steuersignal einen Motorhauben-Notstellung-Auslöseschwellwert überschreitet.
Das Verfahren umfasst einen Schritt zum Kalibrieren der Sensoreinrichtung, wobei das Kalibrieren anhand einer Kalibrierkrafteinwirkung auf das Fahrzeug, vorzugweise anhand eines Öffnens und/oder Schließens einer Fahrzeugtür, erfolgt.
In einer Ausführungsform erfolgt das Detektieren der Krafteinwirkung auf das Fahrzeug ortsaufgelöst.
In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren einen Schritt zum Übermitteln einer Nachricht an ein Nutzerendgerät.
Hieraus ergeben sich dieselben Vorteile wie sie bereits in Zusammenhang mit dem Sicherheitssystem für ein Kraftfahrzeug beschrieben wurden.
In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren einen Schritt zur Filterung des der Messsignals bzw. der Messsignale der mindestens einen Sensoreinrichtung, derart, dass fahrspezifische Signaleigenschaften, wie z.B. Vibrationen auf Grund des Fahrens, herausgefiltert werden.
Vibrationen, wie sie bei holprigen Straßenverhältnissen vorkommen, erzeugen einen charakteristischen zeitlichen Verlauf in dem Messsignal der mindestens einen Sensoreinrichtung. Dieser für die Vibrationen charakteristische Anteil des Messsignals kann von der Auswerteelektronik ausgefiltert werden, um nicht fälschlicherweise als Auslösekriterium gewertet zu werden. Insgesamt wird dadurch die Zuverlässigkeit des Sicherheitssystems erhöht.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich anhand der Unteransprüche.
Nachfolgend wird die Erfindung auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben, die anhand einer Abbildung näher erläutert werden. Hierbei zeigen

1 ein Sicherheitssystem für ein Kraftfahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 eine schematische Darstellung eins Sicherheitssystems für ein Kraftfahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
3a ein Sicherheitssystem für ein Kraftfahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer Vielzahl von Sensoreinrichtungen;
3b ein Sicherheitssystem für ein Kraftfahrzeug gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer großflächigen Sensoreinrichtung;
4a eine erste Folie einer Sensoreinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
4b eine erste Folie einer Sensoreinrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
4c eine zweite Folie zur Verwendung in einer Sensoreinrichtung mit einer ersten Folie gemäß 4a oder 4b;
5a eine Querschnitts-Detailansicht einer Sensoreinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
5b eine Querschnitts-Detailansicht einer verformten Sensoreinrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel aus 4a;
6 eine Querschnitts-Detailansicht einer Sensoreinrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, mit verschiedenen Abstandselementen unterschiedlicher Höhe;
7 eine perspektivische Darstellung einer Folie einer Sensoreinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit verschiedenen Abstandselementen.

In 1 ist ein Fahrzeug 10 dargestellt, das ein Sicherheitssystem für ein Kraftfahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung aufweist.
Das Fahrzeug 10 weist Karosserieelemente 1,2 auf. Gemäß dem Ausführungsbeispiel von 1 handelt es sich bei Karosserieelement 1 um eine Motorhaube 1 des Fahrzeugs 10 und bei Karosserieelement 2 um eine Stoßstange 2 des Fahrzeugs 10.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel weisen die Motorhaube 1 und die Stoßstange 2 jeweils eine Vielzahl von Sensoreinrichtungen 3 auf. Die Sensoreinrichtungen 3 sind jeweils dazu ausgebildet, eine (externe) Krafteinwirkung zu detektieren und ein entsprechendes Messsignal zu erzeugen, das im Wesentlichen proportional zum Betrag der Krafteinwirkung ist.
Basierend auf dem Messsignal bzw. den Messsignalen, beispielsweise auf einer Intensität bzw. einer Amplitude der Messsignale und/oder einem Ursprung (der Messsignale (der einem Ort der entsprechenden Sensoreinrichtung zuordenbar ist, der das Messsignal ausgegeben hat), kann das Sicherheitssystem verschiedene sicherheitsrelevante Aktionen mittels dafür vorgesehener Aktuatoren durchführen.
Eine externe Krafteinwirkung (beispielsweise ein Aufprall eines Objekts) auf das Fahrzeug 10 bzw. auf eine oder mehrere Sensoreinrichtung(en) 3 kann durch jede entsprechende verkehrsübliche Situation entstehen, beispielsweise durch einen Zusammenstoß mit einem anderen Fahrzeug, einem Menschen oder einem Tier, einem Gegenstand, einem Steinschlag oder Ähnlichem.
In einem möglichen Ausführungsbeispiel können die Sensoreinrichtungen 3 eine Heizschicht aufweisen. Vorzugsweise wird die Heizschicht durch eine elektrische Leiterbahn realisiert, die vorzugsweise auf die Sensoreinrichtungen 3 aufgedruckt werden kann. Dadurch wird es ermöglicht, die Sensoreinrichtungen 3 und somit das Fahrzeugkarosserieelement 1, 2, auf dem die Sensoreinrichtungen 3 angeordnet sind, zu heizen. Speziell im Winter oder bei kalten Temperaturen kann dies von Vorteil sein, um das Fahrzeug 10 und/oder Komponenten des Fahrzeugs 10, die in der Nähe der beheizbaren Sensoreinrichtungen 3 angeordnet sind, wie beispielsweise eine Fahrzeugbatterie des Fahrzeugs, zu beheizen.
2 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des Sicherheitssystems für ein Kraftfahrzeug 10. Das Kraftfahrzeug 10 ist schematisch in Draufsicht dargestellt. Das Kraftfahrzeug 10 weist an einem Karosserieelement 1 eine Mehrzahl von Sensoreinrichtungen 3 auf. In 2 sind exemplarisch drei Sensoreinrichtungen 3 dargestellt.
Die Sensoreinrichtungen 3 stehen mit einer Fahrzeugrecheneinheit 20 des Fahrzeugs 10 in kommunikativer Verbindung, derart, dass eine Signalübertragung zwischen den Sensoreinrichtungen 3 und der Fahrzeugrecheneinheit 20 möglich ist.
Die Fahrzeugrecheneinheit 20 kann die Messsignale der Sensoreinrichtungen 3 erfassen und analysieren. Basierend auf der Analyse der Messsignale kann die Fahrzeugrecheneinheit 20 ein Steuersignal erzeugen und ausgeben. Mittels der Steuersignale ist mindestens ein Fahrzeugaktuator 40 steuerbar, mit dem die Fahrzeugrecheneinheit 20 in kommunikativer Verbindung steht.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel von 2 umfasst der Fahrzeugaktuator 40 einen Airbag-Aktuator 41. Der Airbag-Aktuator 41 des Fahrzeugs 10 kann durch ein entsprechendes Steuersignal von der Fahrzeugrecheneinheit 20 veranlasst werden, mindestens einen Airbag innerhalb des Fahrzeugs 10 auszulösen. Die Fahrzeugrecheneinheit 20 ist dazu ausgebildet, ein entsprechendes Steuersignal an den Fahrzeugaktuator 40 auszugeben, wenn ein Messsignal mindestens einer der Sensoreinrichtungen 3 oder mehrerer der Sensoreinrichtungen 3 einen Airbag-Auslöseschwellwert überschreitet. Ferner kann die Fahrzeugrecheneinheit 20 dazu ausgebildet sein, die Auslösung des Airbags zu unterdrücken, wenn die von den Sensoreinrichtungen 3 erzeugten Messsignale kleiner als ein Airbag-Auslöseschwellwert sind.
In dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst der Fahrzeugaktuator 40 zudem einen Motorhauben-Notstellung-Aktuator 42. Der Motorhauben-Notstellung-Aktuator 42 kann durch ein entsprechendes Steuersignal von der Fahrzeugrecheneinheit 20 veranlasst werden, eine Motorhaube 1 des Fahrzeugs anheben, wenn das Messsignal einen Motorhauben-Notstellung-Auslöseschwellwert überschreitet.
Ein Schwellwert im Sinne des Airbag-Auslöseschwellwerts bzw. des Motorhauben-Notstellung-Auslöseschwellwerts entspricht einem festlegbaren Wert eines Messsignals einer Sensoreinrichtung 3. Die Messsignale der Sensoreinrichtungen 3 sind im Wesentlichen proportional zu dem Betrag der darauf einwirkenden Krafteinrichtung. Dies bedeutet, dass sich anhand der Messsignale bestimmen lässt, ob der Betrag der Krafteinwirkung unterhalb oder oberhalb eines vorab definierbaren Schwellwerts liegt. Eventuelle nichtlineare Beziehungen zwischen dem Betrag der Krafteinwirkung und dem dadurch hervorgerufenen Messsignal einer Sensoreinrichtung 3 können beispielsweise mit Hilfe der nachfolgend beschriebenen Kalibrierung berücksichtigt werden.
Um eine Kalibrierungsfunktion bereitzustellen, kann das Sicherheitssystem bzw. die Fahrzeugrecheneinheit 20 dazu ausgebildet sein, eine Krafteinwirkung auf eine Sensoreinrichtung 3 bzw. das entsprechende Messsignal anhand einer Kalibrierkrafteinwirkung zu kalibrieren.
Diese Kalibrierkrafteinwirkung kann beispielsweise durch ein Öffnen und/oder Schließen einer Fahrzeugtür erzeugt werden. In einem Ausführungsbeispiel erfolgt eine entsprechende Kalibrierung einer Sensoreinrichtung 3 bei jedem Öffnen und/oder Schließen einer Fahrzeugtür. Die Sensoreinrichtung(en) 3 detektieren dabei die entstehende Krafteinwirkung auf das Fahrzeug 10 und geben ein entsprechendes Messsignal an die Fahrzeugrecheneinheit 20 aus. Die Fahrzeugrecheneinheit 20 speichert einen entsprechenden Kalibrierwert des Messsignals - beispielsweise 375 Digit-Einheiten auf einer entsprechenden Skala, wie beispielsweise „counts“ oder ähnliches, wie üblich beispielsweise bei einem Ausgang nach einem Analog-Digital-Wandler.
Als Analog-Digitalwandler kann beispielsweise ein 12 Bit Controller (Mikrocontroller) mit einer Abtastrate von ca. 20.000 Samples / Sekunde verwendet werden. So ergibt sich eine Skala der Digit-Einheiten zwischen 0 und ca. 3000 Digit-Einheiten. Abtastrate und Bittiefe können je nach Anwendung variieren.
Hierfür kann ein (nicht gezeigter) Sensor vorgesehen sein, der beispielsweise an einer Fahrzeugtür angeordnet ist und dazu ausgebildet ist, ein Öffnen der Fahrzeugtür zu detektieren. Der Sensor ist dazu ausgebildet, bei Detektion des Öffnens der Fahrzeugtür der Fahrzeugrecheneinheit 20 zu signalisieren, dass ein Kalibrierungsvorgang eingeleitet werden soll, um die Krafteinwirkung der sich schließenden Tür zur Kalibrierung zu nutzen, um geeignete Schwellwerte beispielsweise für den Airbag-Auslöseschwellwert und den Motorhauben-Notstellung-Auslöseschwellwert festlegen zu können.
Ein Airbag-Auslöseschwellwert bzw. ein Motorhauben-Notstellung-Auslöseschwellwert kann auf verschiedene Werte festgelegt werden.
Beispielsweise kann ein Airbag-Auslöseschwellwert auf 1800 Digit-Einheiten festgelegt werden und ein Motorhauben-Notstellung-Auslöseschwellwert auf 800 Dig it-Ei nheiten.
Die Festlegung der Auslöseschwellwerte in der Fahrzeugrecheneinheit 20 dient als Grundlage für die Ausgabe von Steuersignalen. Ein Steuersignal an den Airbag-Aktuator 42 und/oder an den Motorhauben-Aktuator 41 wird ausgegeben, wenn von den Sensoreinrichtungen 3 erzeugte Messsignale den Airbag-Auslöseschwellwert und/oder den Motorhauben-Notstellung-Auslöseschwellwert überschreiten, um mittels der zugehörigen Aktuatoren 41, 42 einen Airbag auszulösen bzw. die Motorhaube anzuheben.
Schwellwerte zur Erzeugung von Steuersignalen, wie der eben beschriebene Airbag-Auslöseschwellwert und Motorhauben-Notstellung-Auslöseschwellwert, können einheitlich für alle Sensoreinrichtungen 3 vorgegeben sein. Alternativ ist es möglich, für verschiedene Sensoreinrichtungen 3 und für verschiedene Detektionszonen, die untenstehend beschrieben werden, jeweils eigene Schwellwerte festzulegen, um die Genauigkeit des Sicherheitssystems beim Ansprechen auf Krafteinwirkungen zu verbessern.
Das Auslösen eines Airbags kann aber auch bei Überschreiten des Airbag-Auslöseschwellwertes (aktiv) unterdrückt werden. Beziehungsweise kann das Auslösen eines Airbags an weitere Bedingungen (neben dem Überschreiten des Airbag-Auslöseschwellwertes) geknüpft werden. In gewissen Verkehrssituationen stellt das Auslösen eines Airbags (oder das Anheben der Motorhaube) eine unnötige Gefahr für die Fahrzeuginsassen dar, beispielsweise, wenn das Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit frontal ein Kleintier erfasst.
Es können daher weitere Bedingungen neben dem Überschreiten des Airbag-Auslöseschwellwertes zum Auslösen eines Airbags vorgegeben werden, beispielsweise die Bedingung, dass die Krafteinwirkung an einem bestimmten Ort des Fahrzeugs 10 bzw. des Fahrzeugkarosserieelements 1,2 detektiert werden muss, um den Airbag auszulösen.
Hierfür kann das Sicherheitssystem unterschiedliche Detektionszonen 2a, 2b, 2c, 2d umfassen. Diese Detektionszonen 2a, 2b, 2c, 2d werden nachfolgend anhand dem in den 3a und 3b dargestellten Ausführungsbeispiel beschrieben.
In 3a ist ein Fahrzeug 10 dargestellt, das ein Fahrzeugkarosserieelement 2 mit einer Vielzahl von Sensoreinrichtungen 3 aufweist. Gemäß dem in 3a gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Fahrzeugkarosserieelement 2 um eine Stoßstange, die vier Sensoreinrichtungen 3 aufweist. Jede Sensoreinrichtung 3 ist in einer (eigenen) Detektionszone 2a, 2b, 2c, 2d angeordnet.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß 3a unterteilen die Detektionszonen 2a, 2b, 2c, 2d die Stoßstange 2 in obere, untere, linke und rechte Detektionszonen 2a, 2b, 2c, 2d.
Bei Verwendung der in 3a gezeigten Sensoreinrichtung 3 kann das Auslösen eines Airbags neben dem Überschreiten eines Auslöseschwellwerts zusätzlich an eine örtliche Bedingung bzw. eine Detektionszonenbedingung geknüpft sein, derart, dass nur überschrittene Schwellwerte von Messsignalen aus bestimmten Detektionszonen zum Auslösen des Airbags durch die Fahrzeugrecheneinheit 20 führen. Bei Überschreiten der Schwellwerte in anderen Detektionszonen kann das Auslösen eines Airbags mit der Fahrzeugrecheneinheit 20 ggf. (aktiv) unterdrückt werden.
Erfasst das Fahrzeug 10 beispielsweise ein Kleintier oder ein anderes Hindernis geringer Höhe mit der Stoßstange 2 derart, dass die dadurch entstehende Krafteinwirkung auf das Fahrzeug 10 bzw. auf die Stoßstange 2 einen Airbag-Auslöseschwellwert lediglich in einer unteren Detektionszone 2b, 2c überschreitet, kann so ein Auslösen des Airbags unterdrückt werden, falls nur Messsignale der Sensoreinrichtung(en) 3 aus einer oder mehreren der unteren Detektionszonen 2b, 2c erfasst werden und die Messsignale der oberen Detektionszonen keine oder Messsignale unterhalb des Auslöseschwellwerts detektieren.
Entsprechendes gilt für das Anheben der Motorhaube 1 des Fahrzeugs. Eine zusätzliche Bedingung (neben dem Überschreiten des Motorhauben-Notstellung-Auslöseschwellwerts) für das Ausgeben eines Steuersignals zum Anheben der Motorhaube könnte beispielsweise derart vorgegeben werden, dass mindestens zwei Sensoreinrichtungen 3 - beispielsweise eine aus einer oberen Detektionszone 2a, 2b und eine aus einer unteren Detektionszone 2c, 2d gleichzeitig den Motorhauben-Notstellung-Auslöseschwellwert überschreiten.
Ferner ist denkbar, eine örtliche Signatur der Messsignale mittels der Detektionszonen zu berücksichtigen. Überschreiten beispielsweise die Messsignale aus diagonal zueinander angeordneten Detektionszonen 2a, 2c oder 2b, 2d im Wesentlichen gleichzeitig den Motorhauben-Notstellung-Auslöseschwellwert, kann die Motorhaube beispielsweise schräg entsprechend der Signatur der Messsignale angehoben werden.
In 3b ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für verschiedene Detektionszonen 2a, 2b, 2c, 2d der Sensoreinrichtung 3 dargestellt.
Anstelle der in Verbindung mit 3a beschriebenen Vielzahl von Sensoreinrichtungen 3 ist in 3b eine einzige großflächige Sensoreinrichtung 3 dargestellt, wobei die Sensoreinrichtung 3 in mehrere Detektionszonen 2a, 2b, 2c, 2d unterteilt ist. Derart kann sich die Sensoreinrichtung 3 über eine im Wesentlichen gesamte Breite und/oder über eine im Wesentlichen gesamte Höhe des Fahrzeugkarosserieelements 1, 2 erstrecken. Die Sensoreinrichtung 3 kann einen überwiegenden Teil des Fahrzeugkarosserieteils 1, 2 bedecken. Die Sensoreinrichtung 3 kann dabei Längen von mehr als 0,5 m, mehr als 1 m oder über 2 m aufweisen.
Vorzugsweise entspricht die Form bzw. der Umriss der Sensoreinrichtung 3 zumindest im Wesentlichen der Geometrie einer Oberfläche des Fahrzeugkarosserieelements 1, 2. Besonders bevorzugt kann die Sensoreinrichtung 3 hierfür in das Fahrzeugkarosserieelement 1, 2 eingeschäumt bzw. mit dem Fahrzeugkarosserieelement 1, 2 verschäumt oder verklebt werden.
Die in Zusammenhang mit 3a beschriebenen Funktionen der Detektionszonen 2a, 2b, 2c, 2d gelten analog für das Ausführungsbeispiel gemäß 3b.
Erfindungsgemäß unterliegt der Aufbau der Sensoreinrichtung 3 keiner speziellen Beschränkung. Entscheidend ist, dass die Sensoreinrichtung 3 dazu geeignet ist, ein Messsignal zu erzeugen, das im Wesentlichen proportional zum Betrag der Krafteinwirkung ist, damit die Recheneinrichtung 20 die Fahrzeugaktuatoren 40 in geeigneter Weise steuern kann, beispielsweise entsprechend der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele.
Im Folgenden werden besonders bevorzugte Konfigurationen der Sensoreinrichtung 3 beschrieben, die speziell auf die Verwendung in einem erfindungsgemäßen Sicherheitssystem optimiert sind und bei einer Anbringung der Sensoreinrichtung 3 unter mechanischer Vorspannung mit hoher Zuverlässigkeit und geringem konstruktiven Aufwand ein Messsignal erzeugen, das im Wesentlichen proportional zum Betrag einer das Messsignal hervorrufenden Krafteinwirkung ist.
Gemäß der im Folgenden beschriebenen, bevorzugten Konfigurationen ist die Sensoreinrichtung 3 als flächenhafte Sensoreinheit ausgebildet, die übereinander angeordnete, erste und zweite isolierende Folien aufweist, auf deren einander zugewandten Flächen widerstandsbehaftete Leiterbahnmuster mit einem vorgegebenen elektrischen Flächenwiderstand angeordnet sind. Zwischen den Folien und den einander zugewandten Leiterbahnmustern sind elastisch verformbare Abstandselemente angeordnet, die dazu ausgebildet sind, die Folien im kraftfreien Zustand voneinander beabstandet zu halten. Bei einer Krafteinwirkung werden die Abstandselemente deformiert, so dass die Leiterbahnmuster der beiden Folien bereichsweise miteinander in Kontakt kommen. Wird zwischen den Leiterbahnmustern der einander gegenüberliegenden Folien eine vorgegebene Spannung angelegt, kann aufgrund des mit dem Ausmaß der Kontaktierung der Leiterbahnmuster variierenden Widerstands ein Messsignal abgegriffen werden, das im Wesentlichen proportional zum Betrag der Krafteinwirkung ist.
Im Folgenden wird der Aufbau derartiger Sensoreinrichtungen 3, der für die Verwendung in einem erfindungsgemäßen Sicherheitssystem optimiert ist, im Detail anhand der in den 4a bis 7 gezeigten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
4a zeigt schematisch eine erste isolierende Folie 31 gemäß einem Ausführungsbeispiel einer Sensoreinrichtung 3, die wie obenstehend beschrieben die in 4a gezeigte erste Folie 31 sowie eine (in 4a nicht gezeigte) darüber angeordnete, zweite Folie aufweist. 4b zeigt schematisch die erste Folie 31 gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel einer Sensoreinrichtung 3.
Auf der ersten Folie 31 sind Leiterbahnmuster 37 angeordnet. Die Leiterbahnmuster 37 weisen Kontaktbereiche mit einem vorgegebenen Flächenwiderstand auf. Die Leiterbahnmuster 37 bestehen aus mindestens einer Lage von leitfähigem Material mit einem vorgegebenen elektrischen Flächenwiderstand.
Die erste Folie 31 kann (ebenso wie die untenstehend beschriebene zweite Folie 32) ein Elastomer-Material aufweisen bzw. aus einem Elastomer-Material hergestellt sein. Vorzugsweise sind die Folien 31, 32 besonders flexibel ausgebildet. Die Dicke der Folien 31, 32 liegt vorzugsweise in einem Bereich zwischen 0,1 mm und 1,0 mm. Die Leiterbahnmuster 37 können beispielsweise in Form einer Widerstands-Paste auf die Folien 31, 32 aufgedruckt sein. Die Dicke der Leiterbahnmuster 37 ist vorzugsweise in einem Bereich zwischen 20 µm und 200 µm, vorzugsweise in einem Beriech zwischen 40 µm und 100 µm
Jedes der Leiterbahnmuster 37 auf der ersten Folie 31 ist leitend mit einem Mikrocontroller 38 verbunden, beispielsweise mittels entsprechender Leitungsbahnen auf bzw. in der ersten Folie 31.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß 4a weist der Mikrokontroller 38 für jedes Leiterbahnmuster 37 der ersten Folie 31 separate erste Anschlüsse 37a zur Verbindung mit der Fahrzeugrecheneinheit 20 auf. Jedes Leiterbahnmuster 37 ist durch eine separate Leitungsbahn mit dem Mikrokontroller 38 verbunden. Dementsprechend kann jedes Leiterbahnmuster 37 unabhängig von den anderen Leiterbahnmustern ausgewertet werden. Damit können die drei Leiterbahnmuster 37 in 4a drei getrennt voneinander auswertbare Detektionszonen bilden, die in 4a mit den Bezugszeichen a, b und c gekennzeichnet sind.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß 4b weist der Mikrocontroller 38 lediglich zwei Anschlüsse 37a für die drei Leiterbahnmuster 37 auf. Die mit dem Bezugszeichen a bezeichneten Leiterbahnmuster 37 sind über eine gemeinsame Leitungsbahn mit dem Mikrokontroller 38 verbunden und sind dementsprechend einem gemeinsamen Anschluss 37a zur Verbindung mit der Fahrzeugrecheneinheit 20 zugeordnet. Das mit dem Bezugszeichen b bezeichnete Leiterbahnmuster 37 ist über eine separate Leitungsbahn mit dem Mikrokontroller 38 verbunden und hat einen separaten Anschluss 37a. Mit der in 4b gezeigten Konfiguration der ersten Folie 31 können somit zwei Detektionszonen bereitgestellt werden: eine durch die beiden mit dem Bezugszeichen a bezeichneten Leiterbahnmuster 37 gebildete Detektionszone a, und eine durch das mittlere Leiterbahnmuster 37 gebildete Detektionszone b.
Die Detektionszone a umfasst in dem Ausführungsbeispiel von 4b dabei zwei Zonen mit jeweils einem Leiterbahnmuster 37 (linkes und rechtes Leiterbahnmuster 37). Die Detektionszone b umfasst eine Zone mit einem Leiterbahnmuster 37 (mittleres Leiterbahnmuster 37).
Unter einer Zone ist generell eine strukturelle Einheit - beispielsweise ein Leiterbahnmuster 37 - zu verstehen. Ein Zone kann - je nach Beschaltung - einzeln oder mit anderen Zonen zu einer Detektionszone ausgebildet werden. Eine Detektionszone kann dabei ein oder mehrere Zonen umfassen.
4c zeigt schematisch eine zweite Folie 32 zur Verwendung mit den ersten Folien gemäß 4a und 4b. Die zweite Folie 32 weist ebenfalls Leiterbahnmuster 37 auf, deren Anordnung entsprechend den Leiterbahnmustern 37 der ersten Folie 31 aus 4a bzw. 4b ausgebildet ist.
Die Leiterbahnmuster 37 der zweiten Folie 32 sind über eine gemeinsame Leitung mit dem Mikrocontroller 38 (aus 4a bzw. 4b) verbunden, beispielsweise mittels einer Leitungsbahn auf bzw. in der zweiten Folie 32.
Der Mikrokontroller 38 weist für die Leiterbahnmuster 37 der zweiten Folie 32 mindestens einen zweiten Anschluss 37b zur Verbindung mit der Fahrzeugrecheneinheit 20 auf. Vorzugsweise dient der zweite Anschluss 37b als Masseanschluss, um alle Leiterbahnmuster 37 der zweiten Folie 32 auf ein einheitliches Potential zu legen.
Die Anschlüsse 37, 37b können, wie in 4a, 4b. 4c gezeigt, auf einer Seite der Sensoreinrichtung 3 angeordnet. Alternativ können die Anschlüsse 37a, 37b auch jeweils an unterschiedlichen Seiten der Sensoreinrichtung 3 angeordnet sein (biaxial). Dies ist besonders vorteilhaft bei Ausführungsformen der Sensoreinrichtung 3, die eine große Längenausdehnung aufweisen, wie beispielsweise die in 3b gezeigte Sensoreinrichtung 3. Beispielsweise kann eine linke Seite der Sensoreinrichtung 3 einen Masseanschluss aufweisen und eine rechte Seite der Sensoreinrichtung 3 die Anschlüsse für die Zonen aufweisen.
Der Mikrocontroller 38 der Sensoreinrichtung 3 ist getaktet und wertet in vorgegebenen Zeitabständen die zwischen den ersten Anschlüssen 37a und dem zweiten Anschluss 37b auftretenden Widerstände aus und gibt diese an die Fahrzeugrecheneinheit 20 aus. In den Ausführungsbeispielen gemäß 4a bis 4c ist der Mikrokontroller 38 als Bestandteil der Sensoreinheit 3 dargestellt. Der Mikrocontroller 38 kann auch Bestandteil der Fahrzeugrecheneinheit 20 sein. In diesem Fall sind die Anschlüsse 37a, 37b der Leiterbahnmuster 37 direkt mit der Fahrzeugrecheneinheit 20 verbunden und die Auswertung der zwischen den Anschlüssen 37a und 37b auftretenden Widerstände wird durch die Fahrzeugrecheneinheit 20 durchgeführt.
5a zeigt eine Sensoreinrichtung 3 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, die eine erste Folie 31 gemäß 4a oder 4b und eine darüber angeordnete zweite Folie 32 gemäß 4c aufweist. Die erste und zweite Folie 31, 32 sind derart übereinander angeordnet, dass die einander entsprechenden Leiterbahnmuster 37 auf der ersten Folie 31 und der zweiten Folie 32 einander zugewandt sind. Zwischen den Folien 31 und 32 sind elastisch verformbare Abstandselemente 33 - 36 angeordnet, die dazu ausgebildet sind, die Folien 31, 32 im kraftfreien Zustand voneinander beabstandet zu halten. Die Leiterbahnmuster 37 der ersten 31 und zweiten Folie 32 sind jeweils über Anschlüsse 37a, 37b zur elektrischen Verbindung mit der Fahrzeugrecheneinheit 20 verbunden, wie obenstehend in Bezug auf 4a bis 4c erläutert wurde.
Bei einer Krafteinwirkung werden die Abstandselemente 33-36 deformiert, so dass die jeweiligen Leiterbahnmuster 37 einer ersten Folie 31 und einer zweiten Folie 32 bereichsweise miteinander in Kontakt kommen können, derart, dass sich an den Anschlüssen 37a, 37b messbare Änderungen des Widerstandswertes zwischen diesen Anschlüssen ergeben. Die sich ergebenden Widerstandswerte zwischen den Anschlüssen 37a, 37b sind umso geringer, je größer die Kontaktierung der Leiterbahnmuster 37 auf der ersten Folie 31 und zweiten Folie 32 sind. Beim Anlegen einer Spannung zwischen den Anschlüssen 37a und 37b ergibt sich somit ein Messsignal, das im Wesentlichen proportional zum Betrag der jeweiligen Krafteinwirkung auf die entsprechenden durch die Leiterbahnmuster 37 gebildeten Zonen ist. Je nach Beschaltung der Leiterbahnmuster 37 können hierbei auch unterschiedliche Detektionszonen a, b, c gebildet werden, so dass die Detektion einer Krafteinwirkung ortsaufgelöst erfolgen kann.
Wie obenstehend dargestellt, zeigen 4a und 4b schematisch eine erste Folie 31 gemäß zweier Ausführungsbeispiele der Sensoreinrichtung 3. Der Unterschied besteht in der Beschaltung der Leiterbahnmuster 37.
Gemäß dem in 4a gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Leiterbahnmuster 37 der ersten Folie 31 so beschaltet, dass die damit gebildete Sensoreinrichtung 3 drei unabhängige Detektionszonen a, b, c aufweist. Dementsprechend weist die erste Folie 31 drei Anschlüsse 37a auf, die eine separate Auswertung der Detektionszonen a, b, c erlauben. Demgegenüber sind die Leiterbahnmuster 37 der in 4b gezeigten ersten Folie 31 so beschaltet, dass sich zwei Detektionszonen a, b ergeben. Für jede Detektionszone a, b ist ein separater Anschluss 37a bereitgestellt.
Bei einer Krafteinwirkung kommen die jeweiligen Leiterbahnmuster 37 der ersten Folie 31 und die darüber angeodneten Leiterbahnmuster 37 der zweiten Folie 32 bereichsweise miteinander in Kontakt. Dies führt zu messbaren Änderungen des Widerstandswertes zwischen den Anschlüssen 37a, 37b. Beim Anlegen einer Spannung zwischen den Anschlüssen 37a und 37b kann aufgrund des von der Krafteinwirkung abhängigen Widerstandswertes ein Messsignal abgegriffen werden, dessen Stromstärke im Wesentlichen proportional zum Betrag der Krafteinwirkung auf die entsprechende Detektionszone a, b, c ist. Das so erzeugte Messsignal kann, wie obenstehend beschrieben, vor der Verarbeitung durch die Fahrzeugrecheneinheit 20 in geeigneter Weise in ein digitales Signal gewandelt werden.
Die Empfindlichkeit der Detektionszonen a, b, c, also die Stärke der Veränderung des Messsignals bei veränderlichem Betrag der Krafteinwirkung auf eine Detektionszone a, b, c kann durch die Anordnung und Konfiguration der Abstandselemente 33-36 eingestellt werden. Nachfolgend werden die Abstandselemente 33-36 einer erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung 3 unter Bezugnahme auf 5a-5b näher beschrieben.
5a zeigt einen schematischen Querschnitt eines Ausführungsbeispiels einer Sensoreinrichtung 3, die an einem Fahrzeugkarosserieelement 1, 2 eines (nicht dargestellten) Fahrzeugs 10 angebracht ist.
Die Sensoreinrichtung 3 weist übereinander angeordnete, erste und zweite isolierende Folien 31, 32 auf. Zwischen der ersten Folie 31 und der zweiten Folie 32 sind elastisch verformbare Abstandselemente 33, 34 angeordnet, die dazu ausgebildet sind, die Folien 31, 32 im kraftfreien Zustand voneinander beabstandet zu halten.
Wie in Bezug auf 4a bis 4c bereits beschrieben, können die erste und die zweite Folie 31, 32 ein Elastomer-Material aufweisen bzw. aus einem Elastomer-Material hergestellt sein. Vorzugsweise sind die Folien 31, 32 besonders flexibel ausgebildet. Die Dicke der Folien 31, 32 liegt vorzugsweise in einem Bereich zwischen 0,1 mm und 1,0 mm. Die Anordnung und Konfiguration der Leiterbahnmuster 37 entspricht den in Bezug auf 4a bis 4c beschriebenen Anordnungen und Konfigurationen.
Die verformbaren Abstandselemente 33, 34 in dem Ausführungsbeispiel gemäß 5a und 5b weisen erste verformbare Abstandselemente 33 und zweite verformbare Abstandselemente 34 auf. Die ersten verformbaren Abstandselemente 33 können einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein und sind zwischen den Leiterbahnmustern 37 angeordnet. Die zweiten verformbaren Abstandselemente 34 können einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein und sind jeweils auf den Leiterbahnmustern 37 angeordnet.
Dier ersten verformbaren Abstandselemente 33 und die zweiten verformbaren Abstandselemente 34 können sich in ihren Materialeigenschaften unterscheiden. Beispielsweise können die ersten verformbaren Abstandselemente 33 und die zweiten verformbaren Abstandselemente 34 aus unterschiedlichen Materialien bestehen und/oder eine unterschiedliche Flexibilität aufweisen. Ferner können die ersten verformbaren Abstandselemente 33 und die zweiten verformbaren Abstandselemente 34 eine unterschiedliche Höhe aufweisen. Wie in 5a gezeigt ist, kann es vorteilhaft sein, wenn die ersten verformbaren Abstandselemente 33 eine größere Höhe aufweisen als die zweiten verformbaren Abstandselemente 34, um die Leiterbahnen im kraftfreien Zustand voneinander beabstandet zu halten.
5b zeigt einen schematischen Querschnitt des Ausführungsbeispiels der Sensoreinrichtung 3 gemäß 5a in einem Moment, in dem das Fahrzeugkarosserieelement 1,2 beispielsweise durch eine Krafteinwirkung wie einen Aufprall auf das Fahrzeug 10 verformt wird. Abhängig von der Geometrie und den Materialeigenschaften der Abstandselemente 33, 34 ändert sich der Abstand zwischen gegenüberliegenden Leiterbahnmustern 37. Bei einer stärkeren Krafteinwirkung kommt es zu einer so starken Deformation der Abstandselemente 33, 34, dass einander gegenüberliegende Leiterbahnmuster 37 bereichsweise miteinander in Kontakt kommen, so dass ein Messsignal an den Anschlüssen 37a, 37b der Folien 31, 32 abgreifbar ist.
In dem in 5a und 5b gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Abstandselemente in Bezug auf alle Detektionszonen, die durch einander gegenüberliegende Leiterbahnmuster 37 gebildet werden, im Wesentlichen gleich ausgebildet. Es ist jedoch auch möglich, die Konfiguration der Abstandselemente für bestimmte Detektionszonen unterschiedlich zu gestalten. Ein Ausführungsbeispiel mit einer derartigen Konfiguration ist in 6 dargestellt, die einen schematischen Querschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Sensoreinrichtung 3 zeigt.
Die Sensoreinrichtung 3 gemäß 6 weist neben den ersten verformbaren Abstandselementen 33 und zweiten verformbaren Abstandselementen 34 zusätzlich dritte verformbare Abstandselemente 35 auf.
Die dritten verformbaren Abstandselemente 35 können einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein und sind jeweils auf den gegenüberliegenden Leiterbahnmustern 37 mindestens einer Detektionszone angeordnet.
Vorzugsweise unterscheiden sich die dritten verformbaren Abstandselemente 35 von den zweiten verformbaren Abstandselementen 34 durch ihre Materialeigenschaften, ihre Form, beispielsweise durch ihre Höhe, und/oder durch ihre Anzahl bzw. Anordnungsdichte auf dem zugehörigen Leiterbahnmuster 37. In dem in 6 gezeigten Ausführungsbeispiel weisen die dritten verformbaren Abstandselemente 35 eine größere Höhe und größere Anzahl bzw. Anordnungsdichte auf als die zweiten verformbaren Abstandselemente 34.
Die dritten verformbaren Abstandselemente 35 sind derart ausgebildet, dass der Betrag einer Krafteinwirkung, der zu einer Kontaktierung der Leiterbahnmuster 37 führt, zwischen denen die dritten verformbaren Abstandselemente 35 angeordnet sind, höher ist, als der Betrag einer Krafteinwirkung, der für eine Kontaktierung der Leiterbahnmuster 37 erforderlich ist, zwischen denen die zweiten verformbaren Abstandselemente 34 angeordnet sind.
Gibt eine derart ausgebildete (vergleichsweise schwer verformbare) Detektionszone mit dritten Abstandselementen 35 ein Messsignal aus, kann davon ausgegangen werden, dass es sich um eine vergleichsweise hohe Krafteinwirkung handelt, wie sie beispielsweise bei einem besonders heftigen Aufprall auf das Fahrzeug 10 auftritt. Eine derartige schwer verformbare Detektionszone kann in dem Sicherheitssystem als eine Art Notfalldetektionszone oder Notfall-Zone fungieren. Es ist es zum Beispiel denkbar, dass die Fahrzeugrecheneinheit 20 sofort ein Steuersignal ausgibt, beispielsweise um einen Airbag auszulösen, falls die Notfall-Zone ein Messsignal ausgibt, oder falls das Messsignal der Notfall-Zone einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet. Alternativ kann die Notfall-Zone bei der Erzeugung von Steuersignalen als zusätzlicher Bedingungsgeber eingesetzt werden. Es ist beispielsweise möglich, dass die Fahrzeugrecheneinheit 20 bei Empfang eines Messsignals, das einen Auslöseschwellwert überschreitet, die Erzeugung eines Steuerbefehls davon abhängig macht, ob auch die Notfall-Zone ein Messsignal ausgibt, oder ob das Messsignal der Notfall-Zone einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet.
7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer ersten bzw. einer zweiten isolierenden Folie 31, 32 einer Sensoreinrichtung 3 in einer perspektivischen Ansicht.
Auf der isolierenden Folie 31, 32 sind analog zu den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen Leiterbahnmuster 37, entsprechende Anschlüsse 37a, sowie erste verformbare Abstandselemente 33 und zweite verformbare Abstandselemente 34 angeordnet.
Wie aus der Darstellung in 7 ersichtlich ist, kann die Anzahl von zweiten verformbaren Abstandselementen 34 auf den Leiterbahnmustern 37 variieren, um die Verformbarkeit der Abstandselemente innerhalb einer Detektionszone und damit die Empfindlichkeit der Detektionszone zu beeinflussen.
Zudem können, wie in 7 gezeigt ist, vierte verformbare Abstandselemente 36 ausgebildet sein, die um ein Leiterbahnmuster 37 herum angeordnet sind, um die Verformbarkeit der zugehörigen Detektionszone weiter zu modifizieren.
Beispielsweise ist es denkbar, dass ein oder mehrere verformbare Abstandselemente dazu ausgebildet ist, die Verformbarkeit einer Detektionszone der Sensoreinrichtung (lokal) stark einzuschränken. Beispielsweise weist die mit dem Bezugszeichen b bezeichnete Detektionszone in 7 im Vergleich zu den angrenzenden Detektionszonen eine höhere Anzahl an zweiten verformbaren Abstandselementen 34 auf einem Leiterbahnmuster 37 auf. In den Detektionszonen um die Detektionszone b herum sind jeweils weniger, zweite verformbare Abstandselemente 34 auf einem Leiterbahnmuster 37 angeordnet.
Wie in 7 gezeigt ist, kann alternativ oder zusätzlich um das Leiterbahnmuster 37 herum ein viertes verformbares Abstandselement 37 in der Detektionszone b ausgebildet sein.
Dadurch ist die Detektionszone b im Vergleich zu den umliegenden Detektionszonen schwerer zu verformen, so dass die Empfindlichkeit der Detektionszone b gegenüber den umliegenden Detektionszonen herabgesetzt ist.
Es ist möglich, derartige Detektionszonen mit einer abweichenden Empfindlichkeit bei der Auswertung eines Aufpralls auf ein Fahrzeug zu berücksichtigen. Gibt beispielsweise eine Detektionszone, wie die eben beschriebene vergleichsweise schwer verformbare Detektionszone b, ein Messsignal entsprechender Höhe (oder überhaupt ein Messsignal) an die Fahrzeugrecheneinheit aus, kann von einem besonders schweren Aufprall ausgegangen werden.
Dadurch kann eine Notfall-Zone (analog zu der eben beschriebenen Detektionszone b) in der Sensoreinrichtung 3 geschaffen werden. Gibt eine Notfall-Zone ein Messsignal aus (oder überschreitet das Messsignal der Notfall-Zone einen vorgegebenen Wert), kann unmittelbar ein Steuersignal an einen Aktuator ausgegeben werden. Beispielsweise kann unmittelbar ein Airbag ausgelöst werden.
An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass alle oben beschriebenen Teile für sich allein gesehen und in jeder Kombination, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellten Details, als erfindungswesentlich beansprucht werden. Änderungen hiervon sind dem Fachmann geläufig.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeugkarosserieelement (Motorhaube)
2: Fahrzeugkarosserieelement (Stoßstange)
2a, 2b, 2c, 2d: Detektionszone
3: Sensoreinrichtung
10: Kraftfahrzeug
20: Fahrzeugrecheneinheit
21: Kommunikationsmittel
31: Folie
32: Folie
33: erste verformbare Abstandselemente
34: zweite verformbare Abstandselemente
35: dritte verformbare Abstandselemente
36: vierte verformbare Abstandselemente
37: Leiterbahn
38: Mikrokontroller
40: Fahrzeugaktuator
41: Airbag-Aktuator
42: Motorhauben-Notstellung-Aktuator

Claims

Sicherheitssystem für ein Kraftfahrzeug (10) mit einer druckempfindlichen Aufprallerkennung, aufweisend: - mindestens eine Sensoreinrichtung (3), und - eine Fahrzeugrecheneinheit (20), wobei die mindestens eine Sensoreinrichtung (3) an mindestens einem Fahrzeugkarosserieelement (1,2), insbesondere unter mechanischer Vorspannung, anordenbar ist, wobei die mindestens eine Sensoreinrichtung (3) dazu ausgebildet ist, eine Krafteinwirkung auf das mindestens eine Fahrzeugkarosserieelement (1,2) zu detektieren und ein Messsignal zu erzeugen, das im Wesentlichen proportional zum Betrag der Krafteinwirkung ist, wobei die Fahrzeugrecheneinheit (20) dazu ausgebildet ist, basierend auf dem Messsignal ein Steuersignal zu erzeugen, das an mindestens einen Fahrzeugaktuator (40) ausgebbar ist, und mittels dessen der mindestens eine Fahrzeugaktuator (40) steuerbar ist, und wobei das Sicherheitssystem dazu ausgebildet ist, das Messsignal anhand einer Kalibrierkrafteinwirkung, durch ein Öffnen und/oder Schließen einer Fahrzeugtür, zu kalibrieren
Sicherheitssystem nach Anspruch 1, aufweisend mindestens einen Fahrzeugaktuator (40), wobei der mindestens eine Fahrzeugaktuator (40) einen Airbag-Aktuator (41) umfasst, der dazu ausgebildet ist, mindestens einen Airbag auszulösen, wenn das Messsignal einen Airbag-Auslöseschwellwert überschreitet und/oder die Auslösung des Airbags zu unterdrücken, wenn das Messsignal kleiner als ein Airbag-Auslöseschwellwert ist.
Sicherheitssystem nach Anspruch 1 oder 2, aufweisend mindestens einen Fahrzeugaktuator (40), wobei der mindestens eine Fahrzeugaktuator (40) einen Motorhauben-Notstellung-Aktuator (42) umfasst, der dazu ausgebildet ist, eine Motorhaube (1) des Fahrzeugs anzuheben, wenn das Messsignal einen Motorhauben-Notstellung-Auslöseschwellwert überschreitet.
Sicherheitssystem nach einem der vorherigen Ansprüche, aufweisend mindestens zwei Sensoreinrichtungen (3), vorzugsweise mindestens drei Sensoreinrichtungen (3), weiter vorzugsweise mindestens vier Sensoreinrichtungen (3), die jeweils in unterschiedlichen Bereichen des mindestens einen Fahrzeugkarosserieelements (1,2) anordenbar sind.
Sicherheitssystem nach Anspruch 4, wobei die mindestens zwei Sensoreinrichtungen (3), vorzugsweise mindestens drei Sensoreinrichtungen (3), weiter vorzugsweise mindestens vier Sensoreinrichtungen (3) dazu ausgebildet sind, unabhängig voneinander eine Krafteinwirkung zu detektieren.
Sicherheitssystem nach einem der vorherigen Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 4 oder 5, wobei die mindestens zwei Sensoreinrichtungen (3), vorzugsweise mindestens drei Sensoreinrichtungen (3), weiter vorzugsweise mindestens vier Sensoreinrichtungen (3) in mindestens zwei, vorzugsweise vier, Detektionszonen (2a, 2b, 2c, 2d) des Fahrzeugkarosserieelements (1,2) anordenbar sind, und wobei das Fahrzeugskarosserieelement vorzugsweise durch eine Stoßstange (2) gebildet ist und vorzugsweise eine linke und eine rechte Detektionszone und/oder eine obere und eine untere Detektionszone aufweist.
Sicherheitssystem nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Fahrzeugrecheneinheit (20) ein Kommunikationsmittel (21) umfasst, das dazu ausgebildet ist, basierend auf dem Messsignal eine Nachricht an ein Nutzerendgerät zu übermitteln.
Sicherheitssystem nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die mindestens eine Sensoreinrichtung (3) als flächenhafte Sensoreinheit ausgebildet ist, die übereinander angeordnete, erste und zweite isolierende Folien aufweist, zwischen denen elastisch verformbare Abstandselemente angeordnet sind, die dazu ausgebildet sind, die Folien im kraftfreien Zustand voneinander beabstandet zu halten, wobei auf den einander zugewandten Flächen der ersten und zweiten isolierenden Folie erste und zweite widerstandsbehaftete Leiterbahnmuster mit einem vorgegebenen elektrischen Flächenwiderstand angeordnet sind, die jeweils einen Anschluss zur elektrischen Verbindung mit der Fahrzeugrecheneinheit (20) aufweisen und die dazu ausgebildet sind, bei einer Krafteinwirkung bereichsweise miteinander in Kontakt zu kommen, derart, dass sich an den Anschlüssen messbare Änderungen des Widerstandswertes zwischen diesen Anschlüssen ergeben, die im Wesentlichen proportional zum Betrag der Krafteinwirkung sind.
Sicherheitssystem nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die mindestens eine Sensoreinrichtung (3) mindestens eine Notfall-Zone aufweist, die eine geringere Empfindlichkeit als die übrigen Detektionszonen aufweist.
Sicherheitssystem nach Anspruch 9, wobei die Fahrzeugrecheneinheit (20) dazu ausgebildet ist, bei der Erzeugung des Steuersignals ein Messsignal der Notfall-Zone als Bedingung zu berücksichtigen.
Verfahren zur Optimierung der Fahrzeugsicherheit, basierend auf einer druckempfindlichen Aufprallerkennung, aufweisend folgende Schritte: - Detektieren einer Krafteinwirkung auf ein Fahrzeugkarosserieelement (1, 2) eines Fahrzeugs (10), - Erzeugen eines Messsignals, das im Wesentlichen proportional zum Betrag der Krafteinwirkung ist, - Erzeugen und Ausgeben eines Steuersignals, basierend auf dem Messsignal, an mindestens einen Fahrzeugaktuator (40), - Steuern des mindestens einen Fahrzeugaktuators (40) mittels des Steuersignals, wobei das Verfahren einen Schritt zum Kalibrieren der Sensoreinrichtung (3) aufweist, wobei das Kalibrieren anhand einer Kalibrierkrafteinwirkung auf das Fahrzeug (10), durch Öffnen und/oder Schließen einer Fahrzeugtür, erfolgt
Verfahren zur Optimierung der Fahrzeugsicherheit nach Anspruch 11, wobei der mindestens eine Fahrzeugaktuator (40) einen Airbag-Aktuator (41) umfasst, der dazu ausgebildet ist, mindestens einen Airbag auszulösen, wenn das Steuersignal einen Airbag-Auslöseschwellwert überschreitet und/oder die Auslösung des Airbags zu unterdrücken, wenn das Steuersignal kleiner als ein Airbag-Auslöseschwellwert ist.
Verfahren zur Optimierung der Fahrzeugsicherheit nach Anspruch 11 oder 12, wobei der mindestens eine Fahrzeugaktuator (40) einen Motorhauben-Notstellung-Aktuator (42) umfasst, der dazu ausgebildet ist, eine Motorhaube (1) des Fahrzeugs anzuheben, wenn das Steuersignal einen Motorhauben-Notstellung-Auslöseschwellwert überschreitet.
Verfahren zur Optimierung der Fahrzeugsicherheit nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei das Detektieren der Krafteinwirkung auf das Fahrzeug (10) ortsaufgelöst erfolgt.
Verfahren zur Optimierung der Fahrzeugsicherheit nach einem der Ansprüche 11 bis 14, aufweisend einen Schritt zum Übermitteln einer Nachricht an ein Nutzerendgerät.