DE10249137B4

DE10249137B4 - Vorrichtung zur Bestimmung einer Relativgeschwindigkeit zwischen einem Fahrzeug und einem Aufprallobjekt

Info

Publication number: DE10249137B4
Application number: DE10249137A
Authority: DE
Inventors: Alfred Kuttenberger
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2002-10-22
Filing date: 2002-10-22
Publication date: 2010-07-15
Anticipated expiration: 2022-10-23
Also published as: DE10249137A1

Abstract

Vorrichtung zur Bestimmung einer Relativgeschwindigkeit zwischen einem Fahrzeug und einem Aufprallobjekt, wobei die Vorrichtung wenigstens eine flexible aufgehängte Stoßstange (1) mit wenigstens einem Sensor (5) aufweist, wobei der wenigstens eine Sensor (5) derart konfiguriert ist, dass der wenigstens eine Sensor (5) anhand einer Verschiebung der wenigstens einen Stoßstange (1) zur Bestimmung der Relativgeschwindigkeit beiträgt.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Bestimmung einer Relativgeschwindigkeit zwischen einem Fahrzeug und einem Aufprallobjekt nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs.
Aus DE 296 06 069 U1 ist es bekannt, einen Stoßfänger an ein Fahrzeugchassis anzubringen und mit Schockabsorbern zu versehen. Weiterhin ist ein Stab vorgesehen, der durch einen Gefahrensensor ausgefahren werden kann. Der Betrag des Ausfahrens entspricht dem Weg, um den der Stab in die Schockabsorber gedrückt werden kann. Aus DE 21 20 075 A ist eine Auslösevorrichtung für eine Sicherheitsvorrichtung bekannt, wobei ein Sensor an einer Außenpartie des Fahrzeugs angebracht ist. Der Sensor ist geschwindigkeitsabhängig in Fahrtrichtung verschiebbar, so dass er einen Abstand zwischen sich und der Außenpartie herbeiführt. Aus DE 198 03 156 C1 ist eine energieabsorbierende Deformationsanordnung bekannt. Diese Deformationsanordnung weist ein Stülpprofil auf, das unter Energieabsorption aus einer ausgezogenen Absorptionsposition in eine zusammengeschobene Deformationsposition beweglich ist. Das wenigstens eine Stülpprofil ist in normaler Ruhelage in seiner Deformationsposition gehalten und dem wenigstens einem Stülpprofil ist eine Antriebsvorrichtung zugeordnet, mittels der das Stülpprofil bei Aktivierung der Antriebsvorrichtung schlagartig in eine Absorptionsposition überführbar ist.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bestimmung einer Relativgeschwindigkeit zwischen einem Fahrzeug und einem Aufprallobjekt mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs hat den Vorteil, die Relativgeschwindigkeit und den Aufschlagzeitpunkt bei einem Crash genau zu bestimmen. Insbesondere im Gegensatz zu Radarsensoren ist die erfindungsgemäße Vorrichtung durch Sensoren, die anhand einer Verschiebung der Stoßstange die Relativgeschwindigkeit bestimmen, zuverlässiger, leicht einsetzbar und preiswerter. Durch die Kombination mit Funktionen wie einer Fußgängererkennung und einer Parknotbremse sind die Sensoren auch mehrfach nutzbar. Weiterhin besteht auch keine Problematik der Akzeptanz durch die Bevölkerung, wie dies bei einer Mikrowellenstrahlung, wie bei Radar, denkbar ist.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen der im unabhängigen Patenanspruch angegebenen Vorrichtung zur Bestimmung einer Relativgeschwindigkeit zwischen einem Fahrzeug und einem Aufprallobjekt möglich.
Besonders vorteilhaft ist, dass der Sensor entweder auf einem induktiven Messprinzip oder einem optischen Messprinzip beruht oder als ein Drucksensor ausgebildet ist.
Weiterhin ist es von Vorteil, dass die Aufhängung der wenigstens einen Stoßstange derart gestaltet ist, dass zwei Teile der Aufhängung ineinander greifen und geführt werden. Dadurch wird gewährleistet, dass die Stoßstange sich relativ zum Fahrzeug bewegen kann. Um einen definierten Abstand zu erhalten, kann durch eine Feder die Lage der Stoßstange stabilisiert werden. An den beiden ineinander greifenden Aufhängungen der Stoßstange ist ein Sensor eingebracht.
Die Relativgeschwindigkeit kann vorteilhafterweise einem Rückhaltesystem und/oder einer Einparkhilfe und/oder einem Bremsassistenten zur Verfügung gestellt werden. Insbesondere wenn noch Sensoren für eine Einparkhilfe vorhanden sind, kann damit eine Notbremse beim Einparkvorgang eingeleitet werden, wenn das Aufprallobjekt die Stoßstange berührt und nach hinten verschiebt. Durch die Sensoren der Einparkhilfe wird der Bremsassistent bereits vorbereitet, es erfolgt ein Anlegen der Bremsbacken, wenn das Objekt eine Grenzentfernung unterschreitet. Wird durch den Sensor ein Kontakt erkannt, so wird die Bremse aktiviert und das Fahrzeug zum Stillstand gebracht. Durch die flexible Lagerung der Stoßstange können somit Schäden verhindert werden. Die Relativgeschwindigkeit lässt sich auch zur Detektion einer Kollision mit Fußgängern nutzen und so können dann entsprechende Schutzeinrichtungen, wie eine aufstellbare Motorhaube oder Airbags aktiviert werden, um das Verletzungsrisiko des Fußgängers bei einer Kollision zu reduzieren.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen
1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung und
2 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Beschreibung
In einem Airbagalgorithmus werden zur Zeit häufig Beschleunigungssignale ausgewertet, die von Sensoren im zentralen Airbagsteuergerät oder von ausgelagerten Sensoren erfasst werden. Um eine bessere Bestimmung der Auslösezeit zu erhalten, ist die Relativgeschwindigkeit zwischen dem eigenen Fahrzeug und einem Aufprallobjekt ein wichtiger Parameter. Die Bestimmung der Relativgeschwindigkeit kann durch Sensoren bei beispielsweise 24 GHz bestimmt werden. Es gibt auch Entwicklungen, diese Information von optischen Sensoren bzw. einem Videosystem zu gewinnen.
Erfindungsgemäß wird jedoch vorgeschlagen, wenigstens eine flexibel aufgehängte Stoßstange an einem Fahrzeug vorzusehen, die einen Sensor aufweist, der derart konfiguriert ist, dass der Sensor anhand einer Verschiebung der Stoßstange zur Bestimmung der Relativgeschwindigkeit beiträgt. Damit können sehr einfache Sensorprinzipien wie ein induktiver Sensor oder ein optischer Sensor oder auch ein Drucksensor eingesetzt werden. Auch andere mechanische Sensoren sind hier verwendbar. Dies kann sowohl die Stoßstange an der Fahrzeugfront, als auch am Fahrzeugheck betreffen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann zum Erkennen von Fußgängern beim Zusammenstoß eingesetzt werden. Als weitere Funktionalität kann durch die Vorrichtung verhindert werden, dass beim Einparken Schäden am Fahrzeug entstehen. Dazu wird in Kombination mit Sensoren der Einparkhilfe die Bremse aktiviert und das Fahrzeug so gestoppt.
1 zeigt als ein Blockschaltbild die erfindungsgemäße Vorrichtung. Ein Sensor 5, der zur Ermittlung einer Verschiebung einer Stoßstange konfiguriert ist, ist an ein Steuergerät 8 angeschlossen. Das Steuergerät 8 führt die Auswertung des Sensorsignals vom Sensor 5 durch. Durch die Verschiebung pro Zeit ist es möglich, die Relativgeschwindigkeit zu bestimmen. Dieser Wert wird durch das Steuergerät 8 bei der Ansteuerung eines Rückhaltesystems 10, einer Einparkhilfe 13 und eines Bremsassistenten 13 verwendet. Insbesondere bei der Ansteuerung des Rückhaltesystems 10, also einem Airbag und/oder Gurtstraffer, verwendet das Steuergerät 8 Signale von den angeschlossenen Crashsensoren 9, also vorzugsweise Beschleunigungs- und/oder Drehratensensoren sowie von einer Umfeldsensorik 12. Weiterhin ist ein Sensor 7, der insbesondere hier ein Sensorfeld repräsentiert, für die Einparkhilfe an das Steuergerät 8 angeschlossen.
Die hier angeschlossenen Sensoren 5, 7, 9 und 12 sind jeweils nur einmal dargestellt, es ist jedoch möglich, dass mehrere Sensoren an das Steuergerät 8 angeschlossen sein können. Der Anschluss kann alternativ auch über einen Bus erfolgen, es ist jedoch möglich, dass jeweils Zweidrahtleitungen von den Sensoren zum Steuergerät 8 verlaufen, wobei auch hier der Datenfluss unidirektional vorgesehen sein kann. Alternativ ist es möglich, dass eine bidirektionale Übertragung, insbesondere zum Testen der Sensoren, über diese Leitungen vorgesehen sein kann.
Das Steuergerät 8 bestimmt also aus dem Signal des Weglängensensors 5 die Relativgeschwindigkeit zwischen einem Aufprallobjekt und dem Fahrzeug. Dies ist ein Maß für die Crashschwere, die den Auswertealgorithmus, der auf dem Steuergerät 8 abläuft, entsprechend beeinflusst. In Abhängigkeit davon und von dem Signal vom Crashsensor 9 wird das Rückhaltesystem 10 angesteuert. Dies gilt auch für den Bremsassistenten 11, wobei hier die Crashsensorik nur bedingt eingesetzt wird. Die Einparkhilfe 13 gibt in Abhängigkeit von einem Aufprall auch ein Warnsignal an den Fahrer aus, so dass dieser beim Einparken eine größere Aufmerksamkeit zeigt. Auch bei der Einparkhilfe wird der Bremsassistent 11 aktiviert, um bei einer Kollision das Fahrzeug zum Stehen zu bringen.
2 zeigt eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Eine Stoßstange 1 weist verschiedene Sensoren 7 für die Einparkhilfe auf. Dies sind Annäherungssensoren, wie beispielsweise Radarsensoren. Die Stoßstange 1 ist über ein Teil 2 jeweils mit einem weiteren Teil 3 flexibel befestigt. Die beiden Teile 2 und 3 der Aufhängung greifen ineinander und werden so geführt. Dadurch wird gewährleistet, dass die Stoßstange 1 sich relativ zum Fahrzeug bewegen kann. Um einen definierten Abstand zu erhalten, kann durch eine Feder 4 die Lage stabilisiert werden. An den beiden ineinander greifenden Aufhängungen der Stoßstange 1 ist jeweils ein Sensor 5 eingebracht. Mögliche Ausführungsformen sind, wie oben dargestellt, ein induktiver Sensor, ein optischer Sensor oder andere Sensoren zur Wegaufnahme. Es sind auch Sensoren einsetzbar, die zum Beispiel über Druck eine Aussage über die Geschwindigkeit ermöglichen.
Wird im Falle eines Unfalls durch den Kontakt des Objekts mit der Stoßstange 1 diese relativ zum Auto verschoben, so kann diese Verschiebung erfasst werden und die Geschwindigkeit der Verschiebung ermittelt werden. Hieraus kann dann die Realtivgeschwindigkeit des Crashobjekts abgeleitet werden. Dieses Signal lässt sich auch zur Detektion einer Kollision mit einem Fußgänger nutzen. So können dann Schutzeinrichtungen wie aufstellbare Motorhaube oder Airbags aktiviert werden, um das Verletzungsrisiko des Fußgängers bei einer Kollision zu reduzieren.
Mit den Sensoren 7 für die Einparkhilfe kann eine Notbremse beim Einparkvorgang eingeleitet werden, wenn das Objekt die Stoßstange berührt und nach hinten verschiebt. Durch die Sensoren 7 der Einparkhilfe wird der Bremsassistent 11 bereits vorbereitet, und zwar durch ein Anlegen der Bremsbacken, wenn das Objekt eine Grenzentfernung unterschreitet. Wird nun durch den Sensor 5 ein Kontakt erkannt, so wird die Bremse vollends aktiviert und das Fahrzeug zum Stillstand gebracht.

Claims

Vorrichtung zur Bestimmung einer Relativgeschwindigkeit zwischen einem Fahrzeug und einem Aufprallobjekt, wobei die Vorrichtung wenigstens eine flexible aufgehängte Stoßstange (1) mit wenigstens einem Sensor (5) aufweist, wobei der wenigstens eine Sensor (5) derart konfiguriert ist, dass der wenigstens eine Sensor (5) anhand einer Verschiebung der wenigstens einen Stoßstange (1) zur Bestimmung der Relativgeschwindigkeit beiträgt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Sensor (5) auf einem induktiven Messprinzip beruht.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Sensor (5) auf einem optischen Messprinzip beruht.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Sensor (5) ein Drucksensor ist.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufhängung (2, 3) der wenigstens einen Stoßstange (1) derart gestaltet ist, dass zwei Teile (2, 3) der Aufhängung ineinander greifen und geführt werden.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Stabilisierung der Lage der wenigstens einen Stoßstange (1) eine Feder (4) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einem der beiden Teile (2, 3) der wenigstens eine Sensor (5) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mit einem Rückhaltesystem (10) verbindbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mit einer Einparkhilfe (13) verbindbar ist.