DE10257125A1

DE10257125A1 - Car safety system for displacement of the car bonnet in the case of an impact with a pedestrian, cyclist or motorcyclist, whereby bonnet actuators are controlled by a control unit that is connected to a piezoelectric film sensor

Info

Publication number: DE10257125A1
Application number: DE2002157125
Authority: DE
Inventors: Katja Holtschulte; Hans-Patrick Nolze; Dirk Antes; Hendrik Korinth; Jochem Fischer; Stefan Hilgenberg; Ricardo Juarez-Perez
Original assignee: Benteler Automobiltechnik GmbH
Current assignee: Benteler Automobiltechnik GmbH
Priority date: 2002-12-05
Filing date: 2002-12-05
Publication date: 2004-07-08

Abstract

Safety arrangement for protection of pedestrians, cyclists and motorcyclists in an impact with a car bonnet (1) comprises actuators (13, 7) that displace the bonnet in response to an impact detected using a piezoelectric film sensor (9) that is mounted on the surface of the bonnet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung zum Schutz von Fußgängern und Zweiradfahrern mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.The invention relates to a safety device to protect pedestrians and Two-wheelers with the features of the preamble of the claim 1.

Die Verletzungsschwere eines Fußgängers oder Zweiradfahrers, der auf die Fronthaube eines Personenkraftwagens aufprallt, ist entscheidend von dem zur Verfügung stehenden Verformungsraum unterhalb der Fronthaube abhängig. Im Stand der Technik sind bereits eine Vielzahl von Lösungen zur Minderung der Verletzungsschwere sogenannter ungeschützter Verkehrsteilnehmer bekannt, darunter auch Systeme, die während der Kollision selbsttätig aktiviert werden. Die negative Beschleunigung bei einem Kopfaufprall kann beispielsweise dadurch reduziert werden, dass die Fronthaube von einer Ausgangsposition in eine Aufprallposition angehoben wird, um auf diese Weise einen größeren Verformungsweg zur Verfügung zu stellen. Im einfachsten Fall kann die Verschiebung der Haube sogar mit Hilfe der vom Fahrzeug zu absorbierenden genetischen Energie des ungeschützten Verkehrsteilnehmers realisiert werden. Auch unter Zuführung von Fremdenergie können Verschiebungen der Fronthaube sensorisch ausgelöst werden. Fronthauben können beispielsweise mittels elektrischer Stellmotoren pneumatisch, mittels hydraulisch oder pyrotechnisch bewegter Kolben oder auch mittels vorgespannter Federn in eine Aufprallposition verlagert werden. Bei sensorisch aktivierten Systemen, insbesondere bei Hubvorrichtungen, ist es bei einer Fehlauslösung technisch relativ aufwändig, die angehobene Fronthaube wieder in ihre Ausgangsposition zurückzustellen. Fehlauslösungen sind unter anderem auch darauf zurückzuführen, dass ein bevorstehender Anprall des Kraftfahrzeugs aus einer Vielzahl von Messdaten einer Precrash-Sensorik und/oder Kontaktsensorik errechnet wird, wobei die erforderlichen Sensoren, insbesondere Annäherungssensoren, im Bereich der Stoßfänger angeordnet sind, nicht jedoch im Bereich der Fronthaube selbst.The severity of a pedestrian or injury Two-wheeler on the hood of a passenger car bounces is crucial from the available deformation space depending on the front hood. A large number of solutions are already available in the prior art Reducing the severity of injuries to so-called unprotected road users known, including systems that are activated automatically during the collision become. The negative acceleration in the event of a head impact can can be reduced, for example, by the front hood of a starting position is raised to an impact position, in order to have a larger deformation path to disposal to deliver. In the simplest case, the hood can be moved even with the vehicle’s genetic energy to be absorbed by the vehicle unprotected Road user can be realized. Even with the addition of External energy can Movements of the front hood are triggered by sensors. Front hoods can, for example by means of pneumatic electric motors, by means of hydraulics or pyrotechnically moved pistons or also by means of preloaded Springs are moved to an impact position. With sensory activated systems, especially in lifting devices, it is in the event of a false trigger technically relatively complex, return the raised bonnet to its original position. false alarms are partly due to the fact that an upcoming Impact of the motor vehicle from a large number of measurement data from a pre-crash sensor system and / or contact sensor system is calculated, the required Sensors, in particular proximity sensors, arranged in the area of the bumpers are, but not in the area of the front hood itself.

Konstruktiv weniger aufwändige Lösungen sehen nachgiebig gestaltete Befestigungspunkte der Fronthaube an dem Kraftfahrzeug vor, so dass die Aufprallenergie in den Befestigungspunkten, insbesondere in den Scharnieren in Verformungsarbeit umgewandelt wird. Nachteilig bei diesen passiven Sicherheitsmaßnahmen ist, dass eine Anpassung des Nachgiebigkeitsverhaltens der Fronthaube an die jeweilige Crashsituation nicht möglich ist.See less constructive solutions Completely designed attachment points of the front hood on the motor vehicle before, so the impact energy at the attachment points, in particular is converted into deformation work in the hinges. adversely with these passive security measures, that's an adjustment the compliance behavior of the front hood to the respective crash situation not possible is.

Ausgehend von diesem Problemfeld liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitseinrichtung zum Schutz von Fußgängern und Zweiradfahrern beim Aufprall auf eine verlagerbar gehalterte Fronthaube eines Personenkraftwagens bereitzustellen, mit welcher das Risiko von Fehlauslösungen gemindert und eine örtliche Erfassung des Aufpralls möglich ist.Based on this problem area the invention is based on the object of a safety device to protect pedestrians and Two-wheelers on impact with a front hood that can be moved to provide a passenger car with which the risk of false triggers diminished and a local Impact detection possible is.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.This task is due to the characteristics of claim 1 solved.

Erfindungswesentlich ist, dass der zur Aktivierung der einzelnen Stellglieder erforderliche Sensor ein an der Fronthaube angeordneter piezoelektrischer Foliensensor ist. Da die Fronthaube je nach Fahrzeugtyp eine relativ große Oberfläche besitzt und zur Reduzierung des Strömungswiderstandes möglichst glatt gestaltet sein soll, kommen die im Stand der Technik bekannten Annäherungssensoren nicht in Frage. Einerseits müssten eine Vielzahl von Sensoren flächig auf die Fronthaube aufgebracht werden, zum anderen würden durch die Sensorik ungewünschte Unebenheiten in der Oberfläche der Fronthaube auftreten. Die Erfindung nutzt zur Überwindung dieser Nachteile die positiven Eigenschaften piezoelektrischer Foliensensoren, die unmittelbar an der Fronthaube angeordnet werden.It is essential to the invention that the sensor required to activate the individual actuators a piezoelectric film sensor arranged on the front hood is. Since the front hood has a relatively large surface area depending on the vehicle type and to reduce the flow resistance if possible should be smooth, come those known in the art Proximity sensors don't in question. On the one hand a large number of sensors would be applied to the front hood, on the other hand would by the sensors undesired Bumps in the surface the front hood occur. The invention uses for overcoming of these disadvantages the positive properties of piezoelectric film sensors, which are arranged directly on the front hood.

Piezoelektrische Foliensensoren sind aus der Luft- und Raumfahrt bekannt, wo sie an verschiedenen Tragflügelprofilen zur Erforschung von Laminarströmungen zum Einsatz kommt. Der Vorteil ist, dass durch die flächige Gestalt des Sensors bei Dicken von nur 1/100 mm keine Turbulenzen entstehen.Piezoelectric film sensors are known from the aerospace industry, where they are on different wing profiles for the research of laminar flows is used. The advantage is that the flat shape of the sensor with thicknesses of only 1/100 mm there is no turbulence.

Piezoelektrische Foliensensoren einer metallbedampften Kunststoffschicht, die beim Erstarren durch Anlegen eines starken elektrischen Feldes ausgerichtet werden, aus PVDF (Polyvinylidenfluorid), einem Kunststoff mit hochgradig dipolaren Molekülen, sind sehr dünne aktive elektromechanische Wandler, die circa 12 % einer mechanischen Energie in elektrische Energie oder elektrische in mechanische Energie umwandeln können. Wird mechanischer Druck auf den Foliensensor ausgeübt, verschieben sich in ihr die elektrischen Ladungen, so dass ein Stromfluss entsteht. Ein piezoelektrischer Foliensensor reagiert auch wenn er gebogen oder gestreckt wird oder wenn Temperaturschwankungen auftreten. Die hohe Festigkeit und Empfindlichkeit des Materials erlaubt den Einsatz in einem sehr weiten dynamischen Frequenzbereich. Insbesondere die geringe Schichtdicke (ab 9 Mikrometer) und die hohe Flexibilität der Foliensensoren erlauben die Herstellung von extrem dünnen Sensorfeldern, die optimal der Oberflächenkrümmung der Fronthaube angepasst werden können.Piezoelectric film sensors one metal-coated plastic layer, which solidifies by applying of a strong electric field, made of PVDF (Polyvinylidene fluoride), a plastic with highly dipolar molecules are very thin active electromechanical transducers, which are approximately 12% of a mechanical Energy in electrical energy or electrical in mechanical energy can convert. If mechanical pressure is exerted on the film sensor, move it the electrical charges in it, so that a current flows. A piezoelectric film sensor reacts even if it is bent or is stretched or when temperature fluctuations occur. The high strength and sensitivity of the material allows the Use in a very wide dynamic frequency range. especially the low layer thickness (from 9 micrometers) and the high flexibility of the film sensors allow the production of extremely thin sensor fields that are optimal the surface curvature of the Front hood can be adjusted.

Die Krümmungen selbst verursachen ihrerseits keine nennenswerten Störungen. Anschlussleitungen können in eine Klebeschicht eingebettet und mit geringem mechanischen Aufwand mit einer Verstärkerelektronik verschaltet werden.Cause the curvatures themselves in turn, no significant disturbances. connecting cables can embedded in an adhesive layer and with little mechanical effort with amplifier electronics can be connected.

Die Piezofolientechnik erlaubt die Integration einer sehr hohen Zahl von Sensoren mit einer feinen Ortsauflösung bis in dem Sub-mm-Bereich bei guter Kanaltrennung. Mit speziellen Kompensations- und Klebetechniken können einzelne Eigenschaften der Foliensensoren gezielt betont oder unterdrückt werden.The piezo film technology allows that Integration of a very high number of sensors with a fine spatial resolution up to in the sub-mm range with good channel separation. With special compensation and gluing techniques can individual properties of the film sensors are specifically emphasized or suppressed.

Der Foliensensor kann sowohl die ganze Fronthaube bedecken als auch nur Teilbereiche der Fronthaube. Insbesondere kann es im Rahmen der Erfindung ausreichend sein, wenn nur als besonders kritisch anzusehende Teilbereiche der Fronthaube mit einem piezoelektrischen Foliensensor bedeckt sind. Das können Bereiche sein, in denen die Wahrscheinlichkeit eines Aufpralls sehr groß oder aber die Verformung sehr gut messbar ist.The film sensor can both the whole Cover the front hood as well as only parts of the front hood. In particular, it can be sufficient within the scope of the invention if only areas of the front hood that are to be viewed as particularly critical are covered with a piezoelectric film sensor. These can be areas in which the probability of an impact is very high or the deformation can be measured very well.

Die Foliensensoren eignen sich nicht nur zur Anordnung an der äußeren Oberfläche einer Fronthaube (Patentanspruch 2), sondern ebenso für eine Anordnung an der Innenseite der Fronthaube (Patentanspruch 3).The film sensors are not suitable only for arrangement on the outer surface of a Front hood (claim 2), but also for an arrangement on the inside the front hood (claim 3).

Nach Patentanspruch 4 ist es vorgesehen, piezoelektrische Foliensensoren in die Struktur der Fronthaube einzubetten. Beispielsweise ist es möglich, piezoelektrische Foliensensoren in GFK/CFK-Werkstücke einzubetten.According to claim 4, it is provided piezoelectric Embedding film sensors in the structure of the front hood. For example Is it possible, Embedding piezoelectric film sensors in GRP / CFRP workpieces.

Piezoelektrische Foliensensoren in ihrer Funktion als Drucksensor geben bei Erfassung einer mechanischen Kraft ein elektrisches Signal ab, das egebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Verstärkers an eine nachgeschaltete Recheneinheit weitergegeben wird. Die Recheneinheit steuert daraufhin die einzelnen Stellglieder der Fronthaube an.Piezoelectric film sensors in give their function as a pressure sensor when a mechanical Generates an electrical signal, if necessary with the interposition an amplifier is passed on to a downstream computing unit. The computing unit then controls the individual actuators of the front hood.

Durch die spezielle Sensorik, die erst bei unmittelbarem Aufprall eines Hindernisses ein elektrisches Signal generiert, wird es bei diesem speziellen Anwen dungsfall als vorteilhaft angesehen, wenn die Fronthaube möglichst zeitnah, das heißt unmittelbar nach dem Aufprall nachgiebiger gestaltet wird als sie es im nicht aktivierten Zustand ist. Dies wird nach den Merkmalen des Patentanspruchs 5 dadurch erreicht, dass wenigstens ein Stellglied ein Aufpralldämpfer ist. Ein Aufpralldämpfer, der insbesondere an dem Befestigungspunkt der Fronthaube an dem Personenkraftwagen angeordnet ist, stellt im Normalfall eine feste Bindung zwischen der Fronthaube und dem Personenkraftwagen dar, beispielsweise in Form eines unnachgiebigen Scharnierpunktes. Bei der Erfindung hingegen verhält sich dieser Befestigungspunkt bei einem Aufprall eines Fußgängers oder Zweiradfahrers auf die Fronthaube nicht starr, sondern durch Zwischenschaltung des Aufpralldämpfers nachgiebig. Dadurch wird eine wesentliche Reduzierung der Aufprallbeschleunigung erzielt. Die konkrete Ausgestaltung des Stellgliedes kann unterschiedlich realisiert sein. Wesentlich ist, dass das Stellglied gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 5 eine Dämpfungsfunktion erfüllt.Thanks to the special sensor technology only when an obstacle hits directly an electric one Signal generated, it is in this special application as considered advantageous if the front hood as soon as possible, that is, immediately after the impact is made more resilient than it is in the non-activated Condition is. This is according to the features of claim 5 achieved in that at least one actuator is an impact damper. An impact absorber, which in particular at the attachment point of the bonnet on the Cars is arranged, usually provides a fixed Bond between the front hood and the passenger car, for example in the form of a relentless hinge point. In the In contrast, invention behaves this attachment point in the event of a pedestrian impact or Two-wheeler not rigid on the front hood, but by interposing of the impact absorber yielding. This will significantly reduce the impact acceleration achieved. The specific design of the actuator can vary be realized. It is essential that the actuator according to the features of claim 5, a damping function Fulfills.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 6 ist wenigstens ein als Aufpralldämpfer konfiguriertes Stellglied ein hydraulisch wirkender Aufpralldämpfer. Dies kann in einfachster Weise ein Kolben-Zylinder-System sein, wobei der Austausch eines Hydraulikfluids aus dem Kolben in ein Ausgleichbehältnis durch ein Überströmventil blockierbar ist. Bei einer sensorischen Aktivierung wird das Überströmventil geöffnet und das Hydraulikfluid wird durch Verlagerung eines wenigstens mittelbar mit der Fronthaube gekoppelten Kolbens aus dem Zylinder herausgedrückt und einem Ausgleichgefäß zugeführt. Das Ausgleichsgefäß kann in dem Zylinder des Aufpralldämpfers selbst ausgebildet sein.In an advantageous embodiment according to the characteristics of claim 6 is at least one configured as an impact damper Actuator is a hydraulically acting impact damper. This can be done in the simplest Way to be a piston-cylinder system, replacing one Hydraulic fluids from the piston into an expansion tank an overflow valve can be blocked. The overflow valve is activated during sensory activation opened and the hydraulic fluid is at least indirectly displaced by one with the front hood coupled piston pushed out of the cylinder and fed to an expansion tank. The Expansion tank can be in the impact damper cylinder be trained yourself.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ist Gegenstand des Patentanspruchs 7. Danach ist wenigstens ein Stellglied ein durch Entriegelung eines Stellmechanismus aktivierbarer mechanisch wirkender Aufpralldämpfer. Vorzugsweise ist hierunter ein Dämpfer zu verstehen, der die bei einem Aufprall auf die Fronthaube zugeführte Energie in Federarbeit umwandelt. Federarbeit kann dabei an einer Vielzahl unterschiedlicher federnd gestalteter Werkstoffe und Konstruktionselemente verübt werden. Je nach mechanischer Einkoppelung der Kraft können Zug-, Druck-, Biege- oder Drehfedern zum Einsatz kommen, wobei Drehstab-, Blatt-, Teller- und insbesondere auch Schraubenfedern unterschiedlicher Kennlinie zur Verrichtung von Federarbeit geeignet sind. Selbstverständlich können auch nichtmetallische Werkstoffe, wie in Form von Gummifedern zum Einsatz kommen. Wichtig ist, dass bei federnden Aufpralldämpfern bzw. Stellgliedern eine Grundstellung der Stellglieder durch einen Sperrmechanismus sichergestellt wird. In der Grundstellung ist ein derartig mechanisch wirkender Aufpralldämpfer ebenso wie ein hydraulischer Aufpralldämpfer nicht aktiviert und erhält seine Fähigkeit zur Verrichtung von Federarbeit, d.h. seine Dämpfungseigenschaft erst durch Entriegelung eines Sperrmechanismus. Die Entriegelung des Sperrmechanismus ist also mit der Aktivierung des Aufpralldämpfers gleichzusetzen, wobei die Entriegelung durch einen von einer Recheneinheit ausgehenden Impuls eingeleitet wird.Another advantageous embodiment is the subject of claim 7. Thereafter, at least one Actuator can be activated by unlocking an actuating mechanism mechanical impact absorber. Among them is preferably a damper to understand the energy supplied in the event of an impact on the front hood converted into feather work. Spring work can be done on a variety of different resiliently designed materials and construction elements. Depending on the mechanical coupling of the force, tensile, compressive, bending or Torsion springs are used, whereby torsion bar, leaf, plate and in particular also coil springs of different characteristics Feather work are suitable. Of course you can too non-metallic materials, such as in the form of rubber springs come. It is important that with resilient impact dampers or Actuators a basic position of the actuators by a locking mechanism is ensured. In the basic position it is mechanical acting impact damper just as a hydraulic impact damper is not activated and receives its ability for spring work, i.e. its damping property only by unlocking a locking mechanism. The locking mechanism is unlocked So equate with the activation of the impact absorber, the Unlocked by a pulse from a computing unit is initiated.

Obwohl es sich bei piezoelektrischen Foliensensoren um Kontaktsensoren handelt und nicht um sogenannte Annäherungssensoren, kann es in bestimmten Anwendungsfällen gewünscht sein, die Fronthaube oder Bereiche der Fronthaube aktiv von Stellgliedern in eine Aufprallposition zu verlagern. Hierbei muss natürlich sichergestellt sein, dass die Beschleunigung der Fronthaube während der Verlagerung in die Aufprallposition nicht kontraproduktiv für die Verletzungsschwere ist. Es ist im Rahmen der Erfindung aber durchaus vorstellbar, dass die Sicherheitseinrichtung unterschiedliche Stellglieder für unterschiedliche Unfallszenarien umfasst, insbesondere aktiv wirkende Stellglieder zur Verlagerung in eine angehobene Aufprallposition, falls ein Precrash-Sensor einen bevorstehenden Anprall des Kraftfahrzeugs errechnet hat. Hierfür sind weitere Messwertgeber an dem Personenkraftwagen erforderlich.Although it is piezoelectric Foil sensors are contact sensors and not so-called Proximity sensors, the front cover may be required in certain applications or areas of the front hood actively from actuators to an impact position to relocate. Here, of course be sure that the acceleration of the bonnet during the Relocation to the impact position is not counterproductive for the severity of the injury is. However, it is quite conceivable within the scope of the invention that the safety device different actuators for different Accident scenarios include, in particular active actuators for shifting to a raised impact position if a pre-crash sensor has calculated an impending crash of the motor vehicle. There are more for this Sensor required on the passenger car.

Selbstverständlich erfolgt eine Aktivierung der Stellglieder im Rahmen der Erfindung nur dann, wenn vorgegebene Schwellwerte überschritten werden. Dadurch wird sichergestellt, dass die Sicherheitseinrichtung nicht bei Umge bungseinflüssen, wie thermisch induzierten Spannungen, Windlasten, Niederschlägen oder auch auf das Kraftfahrzeug herabfallende Objekte, wie beispielsweise Pflanzenteile, ausgelöst wird.Of course, the actuators are only activated within the scope of the invention if predetermined threshold values are exceeded. This ensures that the safety device does not come down to environmental influences, such as thermally induced voltages, wind loads, precipitation or onto the motor vehicle falling objects, such as parts of plants, is triggered.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in schematischen Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:The invention is described below an embodiment shown in schematic drawings explained in more detail. It demonstrate:

1 in schematischer Darstellung im Querschnitt eine Fronthaube mit einem piezoelektrischen Foliensensor und zwei Befestigungspunkten; 1 in a schematic representation in cross section a front hood with a piezoelectric film sensor and two fastening points;

2 zeigt die Fronthaube der 1 in der Grundstellung in einem Ausführungsbeispiel mit zwei unterschiedlich konfigurierten Stellgliedern und 2 shows the bonnet of the 1 in the basic position in one embodiment with two differently configured actuators and

3 das Ausführungsbeispiel der 2 im Fall der Aktivierung. 3 the embodiment of the 2 in case of activation.

1 zeigt in stark vereinfachter Darstellung in teilweisem Längsschnitt eine Fronthaube 1 eines nicht näher dargestellten Personenkraftwagens. Die Fronthaube 1 ist leicht gewölbt, wobei das in der Bildebene linke Ende der Fronthaube 1 zur Fahrzeugfront weist und das in der Bildebene rechte Ende der Fronthaube 1 zur Windschutzscheibe weist. 1 shows a greatly simplified representation in partial longitudinal section of a front hood 1 a passenger car, not shown. The bonnet 1 is slightly arched, with the left end of the bonnet in the image plane 1 faces the front of the vehicle and the right end of the bonnet in the image plane 1 faces the windshield.

Die Fronthaube 1 ist an ihrem vorderen Ende 2 durch ein vereinfacht dargestelltes Schloss 3 gegenüber dem Personenkraftwagen verriegelt. An ihrem hinteren Ende 4 ist die Fronthaube 1 über ein schematisch angedeutetes Scharnier 5 schwenkbeweglich gegenüber dem Auflager 6 des Personenkraftwagens gelagert. Zwischen dem Auflager 6 und dem Scharnier 5 ist ein Stellglied 7 angeordnet, dessen Funktion anhand der 2 und 3 nachfolgend erläutert wird.The bonnet 1 is at its front end 2 through a simplified lock 3 locked against the passenger car. At its rear end 4 is the front hood 1 via a schematically indicated hinge 5 swiveling in relation to the support 6 of the passenger car stored. Between the supports 6 and the hinge 5 is an actuator 7 arranged, its function based on the 2 and 3 is explained below.

Auf der äußeren Oberfläche 8 der Fronthaube 1 ist ein piezoelektrischer Foliensensor 9 angeordnet, der an die Kontur der äußeren Oberfläche 8 angepasst ist. Der Foliensensor 9 ist in diesem Ausführungsbeispiel in die Front haube 1 eingebettet, so dass seine in der Bildebene obere Außenfläche 10 übergangslos an die äußere Oberfläche 8 der Fronthaube angepasst ist bzw. Bestandtel der äußeren Oberfläche 8 der Fronthaube 1 ist.On the outer surface 8th the bonnet 1 is a piezoelectric foil sensor 9 arranged on the contour of the outer surface 8th is adjusted. The film sensor 9 is hood in this embodiment in the front 1 embedded so that its upper outer surface in the image plane 10 seamlessly to the outer surface 8th the front hood is adapted or components of the outer surface 8th the bonnet 1 is.

Der piezoelektrische Foliensensor 9 generiert nur bei Beaufschlagung mit einer Druckkraft elektrische Signale, die zur Weiterverarbeitung an eine mit CPU bezeichnete Rechnereinheit 11 weitergeleitet werden. Die 2 zeigt den Ausgangszustand, wobei die eingezeichneten Pfeile den Signalweg darstellen. die Pfeilbezeichnung X=0 verdeutlicht, dass kein Signal von dem Foliensensor 9 ausgeht. Wird durch den Foliensensor 9 ein Aufprall auf die Fronthaube 1 detektiert, wie es die Eindellung 12 im Bereich des Kraftvektors F verdeutlichen soll, springt das Signal X von dem Wert 0 auf den Wert 1 um. Die Rechnereinheit 11 generiert daraus in ein Stellssignal, das einerseits dem Schloss 3 am vorderen Ende der Fronthaube 1 und andererseits dem Stellglied 7 am hinteren Ende 4 der Fronthaube 1 zugeleitet wird. In dem in den 2 und 3 darstellten Ausführungsbeispiel wird deutlich, dass das Schloss 3 ebenfalls als Stellglied 13 ausgebildet ist, und zwar als mechanisch wirkender Aufpralldämpfer 14, an dem durch den Einfluss des Kraftvektors F Federarbeit durch Spannen einer Schraubendruckfeder 15 verrichtet wird.The piezoelectric foil sensor 9 generates electrical signals only when a compressive force is applied, which is then sent to a computer unit called the CPU for further processing 11 to get redirected. The 2 shows the initial state, with the arrows drawn representing the signal path. The arrow designation X = 0 indicates that there is no signal from the film sensor 9 emanates. Is through the film sensor 9 an impact on the front hood 1 detects how it is the indentation 12 should clarify in the area of the force vector F, the signal X jumps from the value 0 to the value 1. The computing unit 11 generates a control signal from it, which on the one hand is the lock 3 at the front end of the hood 1 and on the other hand the actuator 7 at the rear end 4 the bonnet 1 is forwarded. In the in the 2 and 3 illustrated embodiment, it is clear that the lock 3 also as an actuator 13 is formed, namely as a mechanically acting impact damper 14 , due to the influence of the force vector F spring work by tensioning a helical compression spring 15 is done.

Das Stellglied 7 am hinteren Ende 4 ist hingegen als hydraulischer Aufpralldämpfer 16 gestaltet. Der Aufpralldämpfer 16 umfasst einen Hubkolben 17, der in einem Dämpferzylinder 18 geführt ein Hydraulikfluid 19 aus dem unteren Bereich des Dämpferzylinders 18 durch ein Überströmventil 20 dem oberen Bereich des Dämpferzylinders 18 wieder zuführt. Anstelle des oberen Bereiches des Dämpferzylinders 18 ist es selbstverständlich möglich, das Hydraulikfluid 19 auch einem anderen Ausgleichsbehältnis zuzuführen. In der in 2 dargestellten Grundposition ist das Überströmventil 20 geschlossen. Der Aufpralldämpfer 16 verhält sich unnachgiebig bzw. starr.The actuator 7 at the back end 4 is, however, as a hydraulic impact absorber 16 designed. The impact damper 16 includes a reciprocating piston 17 in a damper cylinder 18 led a hydraulic fluid 19 from the lower part of the damper cylinder 18 through an overflow valve 20 the top of the damper cylinder 18 feeds again. Instead of the upper part of the damper cylinder 18 it is of course possible to use the hydraulic fluid 19 also to be fed to another compensation container. In the in 2 The basic position shown is the overflow valve 20 closed. The impact damper 16 behaves adamantly or rigidly.

Das Stellglied 13 am vorderen Ende 2 der Fronthaube 1 ist mit einem Sperrmechanismus 21 versehen. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Sperrmecha nismus 21 ein beispielsweise elektromagnetisch verlagerbarer Riegel 22, der in eine Aussparung 23 eines vertikal verlagerbaren Kopplungsstücks 24 fasst.The actuator 13 at the front end 2 the bonnet 1 is with a locking mechanism 21 Mistake. In this embodiment, the locking mechanism is 21 an, for example, electromagnetically displaceable bolt 22 that is in a recess 23 a vertically displaceable coupling piece 24 summarizes.

3 zeigt den Sperrmechanismus 21 in entriegelter Stellung, wobei das Kopplungsstück 24 zwischen Fronthaube 1 und Schraubendruckfeder 15 in ein Führungsteil 25 des Stellglieds 13 eingefahren ist und unter Verrichtung von Federarbeit die Schraubenfeder 15 spannt. Das hintere Stellglied 7 ist ebenfalls in der eingefahrenen Position, d.h. das Hydraulikfluid 19 ist so weit wie möglich durch das Überströmventil 20 gepresst worden. Beide Stellglieder 13, 16 haben ihre maximale Dämpfungsarbeit verrichtet. 3 shows the locking mechanism 21 in the unlocked position, the coupling piece 24 between the bonnet 1 and helical compression spring 15 in a guide part 25 of the actuator 13 the coil spring is retracted and spring work is performed 15 stressed. The rear actuator 7 is also in the retracted position, ie the hydraulic fluid 19 is as far as possible through the relief valve 20 been pressed. Both actuators 13 . 16 have done their maximum damping work.

11: Fronthaubebonnet
22: vorderes Ende v. 1 front end v. 1
33: Schlosslock
44: hinteres Ende v. 1 rear end v. 1
55: Scharnier v. 1 Hinge v. 1
66: AuflagerIn stock
77: Stellgliedactuator
88th: äußere Oberfläche v. 1 outer surface v. 1
99: Foliensensorfoil sensor
1010: Außenfläche v. 9 Outer surface v. 9
1111: Recheneinheit (CPU)computer unit (CPU)
1212: Eindellung in 1 Indentation in 1
1313: Stellgliedactuator
1414: Aufpralldämpferimpact attenuator
1515: Schraubendruckfeder v. 14 Helical compression spring v. 14
1616: Aufpralldämpferimpact attenuator
1717: Hubkolben v. 16 Reciprocating piston 16
1818: Dämpferzylinder v. 16 Damper cylinder v. 16
1919: Hydraulikfluid in 18 Hydraulic fluid in 18
2020: Überströmventil v. 16 Overflow valve v. 16
2121: Sperrmechanismus an 13 Locking mechanism 13
2222: Riegel v. 21 Bolt v. 21
2323: Aussparung in 24 Recess in 24
2424: Kopplungsstück v. 13 Coupling piece v. 13
2525: Führungsteil v. 14 Guide part v. 14

Claims

Safety device to protect pedestrians and two-wheelers in the event of an impact on a front hood ( 1 ) of a passenger car, the front hood (which is displaceably held on the passenger car) ( 1 ) Actuators that can be activated by sensors ( 13 . 7 ) are assigned, characterized in that the sensor required for activation is a piezoelectric film sensor arranged on the front hood ( 9 ) is.

Safety device according to claim 1, characterized in that the film sensor ( 9 ) on the outer surface ( 8th ) the bonnet ( 1 ) is arranged.

Safety device according to claim 1, characterized in that the film sensor on the inside of the front hood ( 1 ) is arranged.

Safety device according to claim 1, characterized in that the film sensor in the structure of the front hood ( 1 ) is embedded.

Safety device according to one of claims 1 to 4, characterized in that at least one actuator ( 7 . 13 ) an impact absorber ( 14 . 16 ) is.

Safety device according to claim 5, characterized in that at least one actuator ( 7 ) by opening an overflow valve ( 20 ) activatable hydraulic impact absorber ( 16 ) is.

Safety device according to claim 5, characterized in that at least one actuator ( 13 ) by unlocking a locking mechanism ( 21 ) activatable mechanical impact absorber ( 14 ) is.

Safety device according to claim 7, characterized in that the mechanically acting impact damper ( 14 ) in the event of an impact on the front hood ( 1 ) converts the energy supplied into spring work.

Safety device according to claim 8, characterized in that the spring work by tensioning a coil spring ( 15 ) is performed.

Safety device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the front hood ( 1 ) can be actively moved by actuators to an impact position.