DE10360138A1

DE10360138A1 - System zur Erkennung einer Kollision eines Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE10360138A1
Application number: DE10360138A
Authority: DE
Inventors: Armin Dr. Hürland; Matthias Dipl.-Ing. Kloß (BA); Aleksander Dr. Knezevic; Michael Dipl.-Ing. Meyer; Carsten Dr. Plog
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2003-12-20
Filing date: 2003-12-20
Publication date: 2005-07-21

Abstract

Es wird ein System zur Erkennung einer Kollision eines Kraftfahrzeuges vorgeschlagen, mit wenigstens einem piezoelektrischen Kollisionserkennungssensor und einer Auswerte- und Steuerungseinrichtung, welche in Abhängigkeit der von dem wenigstens einen Kollisionserkennungssensor eingehenden Signale Sicherheitsmittel ansteuert. Erfindungsgemäß ermittelt die Auswerte- und Steuerungseinrichtung mittels der an piezoelektrischen Kristallen des Kollisionserkennungssensors infolge einer Kollision anliegenden Spannung und der Fahrzeuggeschwindigkeit eine Masse eines Kollisionsobjektes und klassifiziert dieses unter Verwendung der Masse. Weiterhin aktiviert die Auswerte- und Steuerungseinrichtung der jeweiligen Klasse des Kollisionsobjektes zugeordnete Sicherheitsmittel.

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur Erkennung einer Kollision eines Kraftfahrzeuges mit wenigstens einem piezoelektrischen Kollisionserkennungssensor und einer Auswerte- und Steuerungseinrichtung nach der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.

Bei modernen Kraftfahrzeugen werden zahlreiche Sicherheitseinrichtungen eingesetzt, um im Falle eines Crash die Unfallschwere für die Unfallbeteiligten zu vermindern. Besondere Bedeutung kommt dabei einer frühzeitigen Erkennung der Crashsituation zu, damit innerhalb einer möglichst kurzen Reaktionszeit die den gegebenen Unfallbedingungen angemessenen Sicherheitseinrichtungen aktiviert werden können.

Zur Erkennung eines Front-, Seiten- oder Heckaufpralls werden in der Praxis nach unterschiedlichen Messprinzipien arbeitende Sensoren eingesetzt.

Weithin verbreitet sind Kraft messende Sensoren, wie z. B. kraftsensitive Widerstände, welche beispielsweise derart in einem Stoßfänger des Kraftfahrzeuges appliziert werden, dass sie bei Kontakt des Stoßfängers mit einem Kollisionsobjekt bzw. bei Verformung des Stoßfängers mit Kraft beaufschlagt werden.

Ein solches Sensorsystem ist beispielsweise aus der EP 0 518 381 B1 bekannt, wobei das darin beschriebene System zur Erkennung einer Kollision des Fahrzeugs ein Vielzahl von Primärsenoren zur individuellen Abgabe von Signalen bei einem Zusammendrücken in Folge einer Kollision des Fahrzeugs aufweist sowie einen Sekundärsensor zur Ausgabe eines Signals nach den Primärsensoren, wenn der Sekundärsensor in Folge einer Kollision zusammengedrückt wird.

Die Verwendung von resistiven Foliendrucksensoren ist aus der DE 43 25 414 C2 und der DE 43 09 827 C2 bekannt. Bei diesen Sensoren wird bei einer aufprallbedingten Verformung der Außenhaut des Fahrzeugs und somit einer Krafteinwirkung auf die Sensoren ein elektrisches Signal an eine Auswerteschaltung gegeben, welche in Abhängigkeit des eingehenden Signals Sicherheitseinrichtungen des Fahrzeugs aktiviert.

Eine weitere aus der Praxis bekannte Methode zur Erkennung einer Fahrzeugkollision mit einem Kollisionsobjekt stellt die Messung der Deformation des jeweils betroffenen Stoßfängers des Kraftfahrzeuges bei Kontakt mit dem Kollisionsobjekt dar. Dazu wird beispielsweise die Widerstandsänderung eines entsprechend angebrachten mehrsegmentigen Dehnungsmessstreifens oder die geänderte Lichtreflexion in einem mehrsegmentigen Lichtwellenleiter zur Erkennung der Kollisionssituation herangezogen.

Um insbesondere die Erkennung der Art des Kollisionsobjektes zu ermöglichen und hierbei einen verbesserten Schutz für ungeschützte Kollisionsobjekte wie Fußgänger bereitzustellen, werden vorausschauende Systeme, so genannte Pre-Crash-Systeme, eingesetzt. Zu deren wesentlichen Bestandteilen zählt eine Fahrzeugumgebungs-Erkennungssensorik, die bei spielsweise mittels optischer Bilderfassungseinrichtungen oder Radarsysteme den unmittelbaren Bereich um das Fahrzeug erfassen. Steht beispielsweise eine Kollision des Fahrzeugs mit einem Fußgänger unmittelbar bevor, so kann durch eine Auswertung des Abstandes des Fußgängers sowie durch Berücksichtigung der relativen Annäherungsgeschwindigkeit die Kollision schon vor dem eigentlichen Aufprall erkannt werden.

Ausführungen von Pre-Crash-Systemen sind z. B. in der EP 0 952 459 A2 , DE 197 29 960 A1 , DE 101 00 880 A1 und der DE 198 42 827 A1 beschrieben.

Nachteilig ist bei den bekannten Pre-Crash-Systemen jedoch allgemein der hohe Aufwand, welcher zur Erkennung des Kollisionobjektes und dessen Klassifizierung erforderlich ist.

Eine einfachere Möglichkeit zur Erkennung einer Kollision und zur Bestimmung der Art des Kollisionsobjektes besteht in der Verwendung kapazitiver Sensoren. Hierbei werden zwei oder mehrere Elektroden beispielsweise in die Stoßstange eines Kraftfahrzeuges integriert, wobei die Kapazitäten zwischen den Elektroden gemessen werden. Da z. B. Körperteile eines Fußgängers eine deutlich höhere Dielektrizitätskonstante als Luft besitzen, steigt die gemessene Kapazität bei einem Kontakt an und kann gemessen werden.

Nachteiligerweise sind derartige kapazitive Sensoren nach einer Vorschädigung der Stoßstange und somit einer Beschädigung der Sensoroberflächen und nach starken Umwelteinflüssen nicht mehr zuverlässig oder gar nicht mehr funktionsbereit.

Des Weiteren ist aus der Praxis die Messung der Beschleunigung von Fahrzeugteilen bei einer Fahrzeugkollision bekannt. Der Zusammenprall eines Kraftfahrzeuges mit einem Kollisions objekt, wie z. B. einem Fußgänger, führt zu einer hohen Geschwindigkeitsänderung von vorderen Teilen des Kraftfahrzeuges während eines Eindrückens des vorderen Stoßfängers. Diese Beschleunigung kann durch entsprechend angebrachte Beschleunigungssensoren gemessen werden. Aus der Differenzgeschwindigkeit zwischen zwei hintereinander angeordneten Kontaktelementen kann die Art des Kollisionspartners ermittelt werden, wie es beispielsweise in der DE 2 212 190 beschrieben ist.

Ein weiterer Sensor für eine Sicherheitseinrichtung von Kraftfahrzeugen, der in oder unmittelbar hinter der Außenhaut des Kraftfahrzeuges angeordnet ist, und bei dem sich in geringem Abstand hintereinander zwei Deformationssignalelemente befinden, die bei einer Deformation in vorgegebener Stärke ein Signal liefern, ist in der DE 37 16 168 A1 offenbart. Bei diesem Sensor, bei dem auch Piezogeber in den Lagerstellen der zwei hintereinander angeordneten Deformationssignalelementen vorgesehen sein können, erfolgt eine Klassifizierung des Kollisionsobjektes ebenfalls anhand der Differenzgeschwindigkeit. Bei diesem vor allem zur Erkennung von einem Seitenaufprall vorgesehenen und vorzugsweise in Fahrzeugtüren angeordneten Sensor wird anhand der von dem Sensor abgegebenen Spannungssignal weiterhin geprüft, ob es sich bei dem vorliegenden Impuls um eine "normale" Beanspruchung handelt, beispielsweise einem Türzuschlagen, oder ob es ich um einen Crashfall handelt.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System zur Erkennung einer Kollision eines Kraftfahrzeugs mit wenigstens einem piezoelektrischen Kollisionserkennungssensor und einer Auswerte- und Steuerungseinrichtung, welche in Abhängigkeit der von dem wenigstens einem Kollisionserkennungssensor eingehenden Signal Sicherheitsmittel ansteuert, zu schaffen, welches hinsichtlich der Erkennung der Art des Kollisionsob jektes, insbesondere die Erkennung eines Anpralls eines Fußgängers betreffend, zuverlässigere Informationen liefert sowie bei einer möglichst einfachen konstruktiven Ausgestaltung über die Lebensdauer des Fahrzeugs zuverlässig arbeitet.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Auswerte- und Steuerungseinrichtung mittels der an piezoelektrischen Kristallen des Kollisionserkennungssensors in Folge einer Kollision anliegenden Spannung und der Fahrzeuggeschwindigkeit eine Masse eines Kollisionsobjekts ermittelt, dieses unter Verwendung der Masse klassifiziert, und der jeweiligen Klasse des Kollisionsobjektes zugeordnete Sicherheitsmittel aktiviert.

Die Verwendung von piezoelektrischen Kollisionserkennungssensoren hat den Vorteil, dass durch statischen Druck zwischen den Sensorelektroden aufgebaute Spannungen über Messmittel der angeschlossenen Auswerteeinrichtung abgebaut werden, womit eine Vorspannung beispielsweise durch Vorschädigung der Sensoraufnahmefläche nicht zu einem Offset des Sensors führt. Dasselbe gilt für Umwelteinflüsse wie z. B. Temperatur und Feuchte.

Ein weiterer Vorteil ist die Abhängigkeit des Signals von der Stärke des Impulses bzw. der Wucht des Aufpralls. Bei der üblicherweise stets bekannten Fahrzeuggeschwindigkeit kann so auf die Masse des Unfallgegners geschlossen werden, wobei die Eigengeschwindigkeit des Unfallgegners im Falle des hier besonders interessierenden Fußgängers als Kollisionsobjekt vernachlässigbar ist.

Das mit piezoelektrischen Kristallen arbeitende erfindungsgemäße System ist in Kenntnis der Masse des Kollisionsobjektes in der Lage, dieses gewichtsmäßig zu klassifizieren, wobei zwischen dem Anprall eines anderen Fahrzeugs, eines Fußgängers und so genannten Misuse-Situationen, wie z. B. dem Aufprall von Steinen, kleinen Tieren, Schnee- und Eisbrocken, unterschieden werden kann.

Zur Ausbildung eines piezoelektrischen Kollisionserkennungssensors eignen sich zahlreiche nicht-zentrosymmetrische Kristalle, wie z. B. Sphalerit, Turmalin, Ammoniumchlorid oder Quarz. Bevorzugt kann für den Kollisionserkennungssensor eine in geeigneter Richtung aus einem Quarzkristall geschnittene Platte verwendet werden.

Da der Kristall im Allgemeinen sehr hochohmig ist und damit keinen Stromfluss zulässt, erfolgt ein Abbau der entstandenen Spannung über ein angeschlossenes Messgerät. Dabei eignet sich im Fall der hier gewünschten Sensierung des Anpralls eines Kollisionsobjekts vorteilhafterweise eine einfache Spannungsmessung, bei der die Höhe des Spannungspeak, wie sie durch den Anprall im piezoelektrischen Material generiert wird, einer direkten Impulsmessung entspricht.

Eine zur Kraftmessung in der Praxis bekannte, aufwendigere Messmethode, bei der ein Quarzblättchen durch eine angelegte Wechselspannung in Schwingung versetzt und die durch Auflast veränderte Frequenz gemessen wird, ist somit bei der erfindungsgemäßen Lösung nicht erforderlich.

Anhand des gemessenen Impulses und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs, welche zu jeder Zeit bekannt ist, kann die anprallende Masse berechnet und klassifiziert werden.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Systems liegt in der Unempfindlichkeit gegenüber Verspannungen im Bereich des Kollisionserkennungssensors. Tritt beispielsweise bei einem Parkvorgang eine langsame Deformation des Stoßfängers auf, so ist die Peakhöhe des elektrischen Spannungssignals niedrig und baut sich schnell wieder ab. Selbst wenn die Verspannung dauerhaft ist, etwa durch eine Beschädigung des Stoßfängers, ist der Kollisionserkennungssensor weiterhin funktionsfähig, da nach dem Abbau der elektrischen Spannung durch die Verformung im Falle eines erneuten Anpralls wiederum ein piezoelektrischer Spannungspeak erzeugt wird.

Je nach Aufbau des piezoelektrischen Kollisionserkennungssensors ist ein Kompressions-Betrieb und/oder ein Biege-Betrieb und/oder ein Scherkraft-Betrieb möglich. Bei einem Kompressionsbetrieb wird durch den Druck, welcher ein Auflastgewicht wie ein anprallendes Kollisionsobjekt auf die piezoelektrischen Kristalle ausübt, und der entlang einer sensitiven Achse beispielsweise lotrecht zu einer Grundplatte erfasst wird, ein Spannungssignal erzeugt.

Im Biegebetrieb wird ein beispielsweise auf einer seismischen Masse angeordnetes und über eine sensitive Achse mit der Grundplatte verbundenes Piezoelement in Richtung der Grundplatte oder von dieser weg verbogen, wobei dieses Verbiegen der piezoelektrischen Kristalle zu einer elektrischen Spannung führt.

Im Scherkraft-Betrieb wird das Spannungssignal durch eine scherende Belastung des Piezoelements generiert.

Generell ist jede dieser Aufbauarten für eine präzise Kollisionsobjekterkennung, wie eine Fußgängeranprallerkennung, verwendbar, jedoch erweist es sich als besonders vorteilhaft, eine Messung im Kompressions- und im Biegebetrieb bzw. in einer Kombination dieser Betriebsarten durchzuführen.

Besonders kostengünstig ist die Verwendung von scheibenförmigen Piezoelementen, wobei im Handel befindliche Piezokristallscheiben mit beidseitiger Kontaktierung und einem geringen Durchmesser von meist unter 2 cm eingesetzt werden können.

Hierbei ist es von Vorteil, wenn das das Piezoelement aufnehmende Grundelement wenigstens einen Träger aufweist, auf dem bzw. zwischen denen die scheibenförmigen Piezoelemente angeordnet sind. Die Träger können dabei großflächige Metall- oder Kunststoffträger mit einer Dicke von beispielsweise 1 mm bis 2 mm sein, welche geometrisch und bezüglich ihrer Größe der jeweiligen Einbauart angepasst ausgebildet sind.

Das erfindungsgemäße System eignet sich insbesondere zur Erkennung eines Fußgängeranpralls, wobei der wenigstens eine Kollisionserkennungssensor zweckmäßigerweise ein Vorderfrontsensor ist, welche insbesondere im Bereich eines vorderen Stoßfängers des Kraftfahrzeuges angeordnet ist. Dabei können mehrere der erfindungsgemäßen piezoelektrischen Kollisionserkennungssensoren über die Breite des Fahrzeugs verteilt angeordnet sein.

Bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Systems als Vorderfrontsensorik, bei der die Kollisionserkennungssensoren entsprechend im vorderen Teil des Kraftfahrzeuges appliziert sind und eine schnelle Erkennung eines Anpralls von vorne möglich ist, dienen die Kollisionserkennungssensoren als ausgelagerte "Satelliten", welche durch ihre Positionierung eine schnellere Auslöseentscheidung durch die Auswerte- und Steuerungseinrichtung ermöglichen, als dies bei einem in einer Fahrzeugmitte positionierten Airbagsteuergerät möglich ist.

Analog zur Verwendung als Vorderfrontsensorik kann das erfindungsgemäße System ebenfalls zur Detektion eines Seitenaufpralls verwendet werden. Hierzu werden Sensoren in bzw. an Türen des Kraftfahrzeuges, an einem Seitenschweller oder an einem Türrahmen appliziert.

Das System zur Erkennung einer Kollision eines Kraftfahrzeuges gemäß der Erfindung ermöglicht auch die Erkennung eines Heckaufpralls, wenn wenigstens ein Kollisionserkennungssensor am hinteren Teil des Fahrzeugs befestigt wird. Hier ist eine Applikation an und/oder in einem hinteren Stoßfänger, an und/oder in einer Kofferraumklappe, der Karosserie oder einem Rahmenteil denkbar.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Systems zur Erkennung einer Kollision eines Kraftfahrzeuges gemäß der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.

In der Zeichnung sind prinzipmäßig Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Systems dargestellt, welche in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert sind.

Es zeigen:
1 eine schematische Draufsicht auf ein Kraftfahrzeug mit wesentlichen Komponenten eines erfindungsgemäßen Systems zur Erkennung einer Kollision des Kraftfahrzeugs;
2 ein schematisiertes Schnittbild eines vorderen Stoßfängers und eines Querträgers des Kraftfahrzeuges der 1 mit Kollisionserkennungssensoren, welche im Bereich des mittels Halterungen an dem Aufbau des Kraftfahrzeugs gehalterten Stoßfängers und des Querträgers angeordnet sind; und
3 bis 11 jeweils ein vereinfachtes Schnittbild eines Stoßfängers und eines Querträgers eines Kraftfahrzeuges gemäß der Darstellung in 2 mit unterschiedlichen Anordnungen von Kollisionserkennungssensoren.
In 1 ist schematisiert ein Personenkraftwagen 1 ersichtlich, bei dem auf einem die Führung der Fahrzeugräder 2A, 2B, 2C, 2D übernehmenden Fahrwerk 3 eine durch eine Federungs- und Dämpfungseinrichtung 4 gegenüber dem Fahrwerk 3 gedämpfte Karosserie 5 aufgebaut ist. Von der Karosserie 5 ist stark schematisiert ein sich im Wesentlichen über die Fahrzeugbreite erstreckender Querträger 6 gezeigt, an den sich in Vorwärtsfahrtrichtung ein vorderer Stoßfänger 7 anschließt.
Der Personenkraftwagen 1 verfügt über ein System 8 zur Erkennung einer Kollision des Kraftfahrzeuges 1, wobei zwei exemplarisch dargestellte Kollisionserkennungssensoren 9 im Bereich des vorderen Stoßfängers 7 Vorderfrontsensoren darstellen, welche mit einer Auswerte- und Steuerungseinrichtung 10 verbunden sind. Die Auswerte- und Steuerungseinrichtung 10 ist des Weiteren mit seitlich in nicht näher dargestellten Türen des Kraftfahrzeuges 1 angeordneten Kollisionserkennungssensoren 11 zur Erkennung eines Seitenaufpralls und mit als Hecksensoren ausgestalteten Kollisionserkennungssensoren 12 im Bereich eines hinteren Stoßfängers 13 zur Erkennung eines Heckaufpralls verbunden.
In Abhängigkeit der von den Kollisionserkennungssensoren 9, 11, 12 eingehenden Signale steuert die Auswerte- und Steue rungseinrichtung 10 Sicherheitsmittel an, von denen in der Prinzipskizze der 1 schematisch eine Fußgängerschutzeinrichtung 14 und eine mit der Federungs- und Dämpfungseinrichtung 4 zusammenwirkende aktive Fahrwerkregelung 15 gezeigt sind.
Es versteht sich, dass die Auswerte- und Steuerungseinrichtung 10 mit allen ohnehin in einem modernen Fahrzeug vorhandenen Sicherheits- und Komfortsystemen verknüpft sein kann, so beispielsweise mit einer an sich bekannten Fahrzeugumgebungs-Erkennungseinrichtung, welche mit auf Ultraschall-, Infrarot-, Radartechnik oder auch auf Bilderkennung basierenden Sensorsystemen ausgeführt sein kann, sowie mit Rückhaltesystemen unterschiedlichster Art, wie beispielsweise einer Fahrzeuginsassen konditionierenden Sitzverstellung und einem Airbagsteuergerät.
Die symbolisch gezeigte Fußgängerschutzeinrichtung 14 umfasst vorliegend Mittel zur aktiven Anhebung der Motorhaube bei Erkennung einer Kollision mit einem Fußgänger, um zwischen der Motorhaube und dem Motor ausreichenden Platz zu schaffen, damit ein Aufschlag des Fußgängers auf der Motorhaube abgefedert werden kann.
Zur weiteren Reduzierung der Gefahr von schweren Verletzungen bei einem Fußgänger dient die Verknüpfung der Auswerte- und Steuereinrichtung 10 mit der aktiven Fahrwerkregelung 15, da hiermit das Niveau der Motorhaube auf eine für den Crashfall günstigste Höhe eingestellt werden kann.
Bei allen in der Zeichnung gezeigten Ausführungen weisen die Kollisionserkennungssensoren 9, 11, 12 piezoelektrische Kristalle aus Sphalerit, Turmalin, Ammoniumchlorid oder Quarz auf, welche als scheibenförmige Piezoelemente zwischen zwei metallischen Trägern eines Grundelementes angeordnet sind.
Bei den Ausführungen gemäß den 2 bis 11 sind die Träger des Grundelements und das darin aufgenommene scheibenförmige Piezoelement jeweils vereinfacht als Einheit dargestellt.
Die 2 bis 11 zeigen unterschiedliche Anordnungen der für eine Fußgänger-Kollisionserkennung vorgesehenen frontseitigen Kollisionserkennungssensoren 9, welche vereinfach jeweils mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.
Bei allen Ausführungen der 2 bis 11 ist der vordere Stoßfänger 7 mittels Halterungen 16A, 16B an dem in den 2 bis 11 nicht näher gezeigten Fahrzeugaufbau 5 im Bereich des Querträgers 6 befestigt. In einem Zwischenraum zwischen dem Stoßfänger 7 und dem Querträger 6 ist jeweils ein Blockelement 17 aus elastischem Material, vorliegend Schaumstoff, angeordnet.
Bei der in 2 gezeigten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems sind die piezoelektrischen Kollisionserkennungssensoren 9 zwischen dem Querträger 6 und dem in dem Stoßfänger 7 angeordneten Blockelement 17 aus Schaumstoff angeordnet.
In einer in 3 gezeigten Ausführungsalternative sind die piezoelektrischen Kollisionserkennungssensoren 9 direkt an einer Innenseite des Stoßfängers 7 in einem an die Halterung 16A bzw. 16B des Stoßfängers 7 angrenzenden Bereich angeordnet.
Bei der Ausführungsvariante gemäß 4 ist der wenigstens eine piezoelektrische Kollisionserkennungssensor 9 direkt an dem ein Hohlprofil darstellenden Querträger 6 angeordnet, wobei hier eine Anordnung der Kollisionserkennungssensoren 9 an einer dem Stoßfänger 7 abgewandten Seite des Querträgers 6 bzw. an einer Innenseite der an das Schaumstoff-Blockelement 17 grenzenden Wandung des Querträgers 6 vorgesehen ist.
Des Weiteren ist es gemäß einer in 5 gezeigten Ausführung möglich, dass der wenigstens eine piezoelektrische Kollisionserkennungssensor 9 zwischen der Innenseite des Stoßfängers 7 und dem in diesem angeordneten Schaumstoff-Blockelement 17 angeordnet ist.
In 6 ist eine weitere Anordnungsmöglichkeit der piezoelektrischen Kollisionserkennungssensoren 9 gezeigt, wobei die Kollisionserkennungssensoren 9 direkt an der Halterung 16A bzw. 16B des Stoßfängers 7 auf einer dem Stoßfänger 7 abgewandten Seite derselben angeordnet sind.
Die 7 zeigt eine Anbringung der piezoelektrischen Kollisionserkennungssensoren 9 in einem Spalt zwischen dem Stoßfänger 7 und seiner Halterung 16A bzw. 16B.
Die piezoelektrischen Kollisionserkennungssensoren 9 können auch, wie in 8 gezeigt, an und/oder in dem Schaumstoff-Blockelement 17 angeordnet sein.
Eine weitere Anordnungsmöglichkeit des wenigstens einen piezoelektrischen Kollisionserkennungssensors 9 zeigt 9, wobei der hierin gezeigte Kollisionserkennungssensor 9 zwischen dem in dem Stoßfänger 7 angeordneten Schaumstoff-Blockelement 17 und der an das Schaumstoff-Blockelement 17 grenzenden Halterung 16B des Stoßfängers 7 angeordnet ist.
Wenn der Stoßfänger 7 und der Querträger 6 aneinander grenzende Wandungen aufweisen, ist auch eine Anordnung der piezoelektrischen Kollisionserkennungssensoren 9 zwischen der dem Querträger 6 zugewandten Wand des Stoßfängers 7 und der dem Stoßfänger 7 zugewandten Wand des Querträgers 6 zweckmäßig.
Sofern die Halterung 16A bzw. 16B des Stoßfängers 7 an den Querträger 6 grenzt, bietet sich auch eine in 11 gezeigte Anordnung der piezoelektrischen Kollisionserkennungssensoren 9 zwischen der Halterung 16A bzw. 16B des Stoßfängers 7 und dem Querträger 6 an.
Die gezeigten Anbringungsmöglichkeiten für die piezoelektrischen Kollisionserkennungssensoren beziehen sich sämtlich auf den gezeigten vorderen Stoßfänger 7. Es versteht sich jedoch, dass bei einer vergleichbaren Gestaltung des hinteren Stoßfängers auch die Hecksensoren 12 analog angeordnet werden können.

Claims

System zur Erkennung einer Kollision eines Kraftfahrzeuges mit wenigstens einem piezoelektrischen Kollisionserkennungssensor und einer Auswerte- und Steuerungseinrichtung, welche in Abhängigkeit der von dem wenigstens einen Kollisionserkennungssensor eingehenden Signale Sicherheitsmittel ansteuert, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuerungseinrichtung 10 mittels der an piezoelektrischen Kristallen des Kollisionserkennungssensors (9, 11, 12) in Folge einer Kollision anliegenden Spannung und der Fahrzeuggeschwindigkeit eine Masse eines Kollisionsobjektes ermittelt, dieses unter Verwendung der Masse klassifiziert und der jeweiligen Klasse des Kollisionsobjekts zugeordnete Sicherheitsmittel 14 aktiviert.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Kollisionserkennungssensor ein Vorderfrontsensor (9) ist, welcher insbesondere im Bereich eines Stoßfängers (7) des Kraftfahrzeuges (1), welcher an einem Querträger (6) des Kraftfahrzeuges (1) angeordnet und mittels wenigstens einer Halterung (16A, 16B) an dem Aufbau (5) des Kraftfahrzeuges (1) gehaltert ist, angeordnet ist.
System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Kollisionserkennungssensor 9 zwischen dem Querträger (6) und einem in dem Stoßfänger (7) angeordneten Blockelement (17) aus elastischem Material, insbesondere aus Schaumstoff, angeordnet ist.
System nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Kollisionserkennungssensor (9) an einer Innenseite des Stoßfängers (7), vorzugsweise im Bereich der wenigstens einen Halterung (16A, 16B) des Stoßfängers (7), angeordnet ist.
System nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Kollisionserkennungssensor (9) an dem Querträger (6), insbesondere an einer dem Stoßfänger (7) abgewandten Seite des Querträgers (6), angeordnet ist.
System nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Kollisionserkennungssensor (9) zwischen dem Stoßfänger (7) und einem in diesem angeordneten Blockelement (17) aus elastischem Material, insbesondere aus Schaumstoff, angeordnet ist.
System nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Kollisionserkennungssensor (9) an der wenigstens einen Halterung (16A, 16B) des Stoßfängers (7), insbesondere an einer dem Stoßfänger (7) abgewandten Seite derselben, angeordnet ist.
System nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Kollisionserkennungssensor (9) zwischen dem Stoßfänger (7) und seiner wenigstens einen Halterung (16A, 16B) angeordnet ist.
System nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Kollisionserkennungssensor (9) an oder in einem in dem Stoßfänger (7) angeordneten Blockelement (17) aus elastischem Material, insbesondere aus Schaumstoff, angeordnet ist.
System nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Kollisionserkennungssensor (9) zwischen einem in dem Stoßfänger (7) angeordneten Blockelement (17) aus elastischem Material, insbesondere aus Schaumstoff, und der wenigstens einen Halterung (16B) des Stoßfängers (7) angeordnet ist.
System nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Kollisionserkennungssensor (9) zwischen einer an den Querträger (6) grenzenden Wandung des Stoßfängers (7) und dem Querträger (6) angeordnet ist.
System nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Kollisionserkennungssensor (9) zwi schen der wenigstens einen Halterung (16A, 16B) des Stoßfängers (7) und dem Querträger (6) angeordnet ist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Kollisionserkennungssensor ein Fahrzeugseitensensor (11) zur Erkennung eines Seitenaufpralls ist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Kollisionserkennungssensor ein Hecksensor (12) zur Erkennung eines Heckaufpralls ist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die piezoelektrischen Kristalle ein vorzugsweise scheibenförmiges Piezoelement bilden, welches über eine sensitive Achse, an der eine Druckbeanspruchung und/oder Biegebeanspruchung und/oder Scherbeanspruchung des Piezoelements erfasst wird, mit einem Grundelement verbunden ist.
System nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Grundelement wenigstens einen Träger aufweist, an dem das wenigstens eine Piezoelement angeordnet ist.
System nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger aus Metall oder Kunststoff und dem Einbauort angepasst ausgebildet ist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die piezoelektrischen Kristalle Sphalerit, Turmalin, Ammoniumchlorid oder Quarz sind.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitsmittel eine Fußgängerschutzeinrichtung (14, 15) umfassen.