DE4410895A1 - Verfahren und Vorrichtung zum verdeckten Einbau eines Sensors in einem Kraftfahrzeug-Außenteil - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum verdeckten Einbau eines Sensors in einem Kraftfahrzeug-Außenteil

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Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren bzw. einer Vorrich­ tung zum verdeckten Einbau eines Sensors in einem Außenteil ei­ nes Kraftfahrzeugs nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon bekannt, beispielsweise Ultraschallsensoren in eine Stoß­ stange eines Kraftfahrzeuges derart einzubauen, daß die ausge­ sandten Ultraschallsignale von Hindernissen reflektiert und als Echo wieder empfangen werden. Der Ultraschallsensor wird dabei in eine entsprechende Bohrung der Stoßstange gesteckt und so ausgerichtet, daß Straßenreflexionen nicht stören. Die Bohrung mit dem eingesetzten Ultraschallsensor wirkt in manchen Fällen optisch störend. Auch können bei einem geparkten Fahrzeug bei­ spielsweise spielende Kinder den Sensor beschädigen, so daß seine Funktionssicherheit gefährdet wäre.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die Vorrichtung nach den ne­ bengeordneten Ansprüchen 1 und 8 hat demgegenüber den Vorteil, daß der verdeckt eingebaute Sensor von außen nicht erkennbar ist, da die Abdeckung beispielsweise die gesamte Stoßstange überzieht und damit die Kontur des Sensors unsichtbar wird. Da­ durch ergibt sich ein einheitliches Bild der Stoßstange. Ein weiterer Vorteil ist, daß durch die verdeckte Anordnung der Sensor auch vor mutwilligem Beschädigen geschützt ist.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im An­ spruch 1 angegebenen Verfahrens bzw. der Vorrichtung nach An­ spruch 8 gegeben.
Durch den verdeckten Einbau kann der Sensor praktisch in unter­ schiedlichen äußeren Einbausituationen, sei es ein Kotflügel, das Fahrzeugabschlußblech oder der Stoßfänger, eingebaut werden. Der Fachmann kann nun den günstigsten Ort für den Einbau des Sensors auswählen, ohne ästhetische Gesichtspunkte berücksichti­ gen zu müssen.
Durch Verwendung einer Kunststoffabdeckung oder einer robusten Folie zur Abdeckung des Sensors kann die Kontur des Fahrzeug­ außenteils vorteilhaft leicht nachgebildet werden. Um die Funk­ tionssicherheit beispielsweise bei einem Ultraschallsensor zu gewährleisten, wird dabei die Steifigkeit bzw. Härte der Ab­ deckung so gewählt, daß die Dämpfung der Ultraschallsignale mög­ lichst gering sind, um einerseits eine möglichst gute Energie­ ausnutzung zu erreichen und andererseits eine genügende Empfind­ lichkeit zum Empfang der Echosignale zu erhalten.
Anstelle eines Ultraschallsensors können natürlich auch opti­ sche, kapazitive und/oder elektromagnetische Sensoren verwendet werden, wenn eine entsprechende Abdeckung gewählt wird. So ist bei einem Infrarotsensor die Abdeckung durchlässig für infraro­ tes Licht, nicht dagegen für den normalen sichtbaren Bereich. Bei einem elektromagnetischen oder kapazitiven Sensor ist dage­ gen ein Abdeckungsmaterial zu verwenden, das die Ausbreitung des elektrischen oder elektromagnetischen Feldes möglichst nicht störend beeinflußt.
Um einen möglichst guten Wirkungsgrad des Sensors zu erreichen, wird die Vorrichtung um den verdeckt eingebauten Ultraschallsen­ sor derart ausgebildet, daß die Abdeckung mit der Sensormembran akustisch gekoppelt ist. Dadurch wird eine minimale Dämpfung er­ reicht, ohne daß der Sensor nach außen sichtbar wird.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dar­ gestellt und in den Figuren näher beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 die Anordnung des Sensors an einem Kraftfahrzeug-Außenteil, Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Fig. 1 zeigt ein Außenteil 1 eines Kraftfahrzeuges im Aus­ schnitt. Dieses Außenteil 1 ist schematisch als Teil eines Stoß­ fängers 1 dargestellt. Die Form des Stoßfängers 1 hat eine fest vorgegebene Kontur. In diese Kontur ist eine oder mehrere Boh­ rungen oder Aussparungen eingebracht, in die Sensoren 2 mit kreisförmigem Querschnitt eingesetzt sind. Der Sensor 2 hat eine Membran 3, die flächig ausgebildet ist. Der Sensor 2 ist vor­ zugsweise derart eingebaut, daß die Membran 3 bündig mit der Au­ ßenfläche des Stoßfängers 1 abschließt. Über den Stoßfänger ist teilweise oder insgesamt eine Abdeckung 4 aufgebracht, die bei­ spielsweise aus Kunststoff oder aus einer Folie oder einem ande­ ren geeigneten Material ausgebildet ist. Die Abdeckung 4 ist da­ bei so ausgebildet, daß sie vorzugsweise die Membran 3 des Sen­ sors 2 auf der Innenseite berührt. Es wird dabei angestrebt, daß die Abdeckung 4 die ganze Fläche der Membran 3 berührt, damit die Schwingung der Membran 3 auf die Abdeckung übertragen wer­ den kann. Umgekehrt soll bei Empfang von Echosignalen die Schwingung der Abdeckung 4 auf die Membran 3 übertragen werden. Zur Verbesserung der akustischen Ankopplung kann zwischen der Membran 3 und der Abdeckung 4 ein Mittel, vorzugsweise ein Kle­ ber oder ein anderes Medium 5 aufgebracht werden.
Die Abdeckung 4 ist vorzugsweise aus einem Kunststoff ausgebil­ det, der eine ausreichende Steifigkeit (Shore-Härte) besitzt und gut an die schwingende Membran 3 angekoppelt werden kann.
Der Ultraschallsensor wird bevorzugt verwendet für Abstandsmes­ sungen, wie sie beispielsweise bei Einparkhilfen benötigt wer­ den. Fig. 2 zeigt eine Einparkhilfe 10, an die zwei Ultra­ schallsensoren 2 angeschlossen sind. Die Ultraschallsensoren sind vorzugsweise am Stoßfänger 1 befestigt. Andere Befesti­ gungsorte können nach konstruktiven oder gestalterischen Ge­ sichtspunkten an der Karosserie des Kraftfahrzeugs sein. Die Einparkhilfe 10 hat noch eine Anzeige 11, auf der der Abstand optisch und/oder akustisch ausgegeben werden kann. Die Einpark­ hilfe ist per se bekannt und muß daher nicht näher beschrieben werden.
Anstelle des Ultraschallsensors 2 können auch andere Sensoren wie optische Sensoren (Infrarot-Sensoren, kapazitive oder elek­ tromagnetische Sensoren) verwendet werden. Die Abdeckung 4 muß dann entsprechend lichtdurchlässig bzw. so ausgebildet sein, daß sie die Signale des Sensors 2 möglichst wenig störend beeinflußt oder dämpft. Optimale Verhältnisse ergeben sich im Falle eines Ultraschallsensors für die Abdeckung 4, wenn die Härte auf die Eigenschaften des Sensors 2 abgestimmt sind. Durch die Material­ eigenschaften der Abdeckung 4 als auch durch deren Dicke und Ausformung erfolgt eine Anpassung an den Sensor 2.

Claims (10)

1. Verfahren zum verdeckten Einbau eines Sensors in einem Kraft­ fahrzeug-Außenteil, dadurch gekennzeichnet, daß
  • a) der Sensor (2) an einer vorgegebenen Stelle des Kraftfahr­ zeug-Außenteils (1), vorzugsweise mit der Membran flächen­ bündig zur Außenfläche des Kraftfahrzeug-Außenteils (1) fest angeordnet wird und daß
  • b) wenigstens die Stelle, an der sich der Sensor (2) befindet, mit einer der Kontur des Kraftfahrzeug-Außenteils (1) ange­ paßten Abdeckung (4) versehen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (2) in einem Stoßfänger, einen Kotflügel und/oder in ein anderes Kraftfahrzeug-Außenteil (4) eingebaut wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftfahrzeug-Außenteil (1) mit einer Kunststoff-Abdeckung oder einer robusten Folie (4) überzogen wird, hinter der sich der Sensor (2) befindet und daß die Kunststoff-Abdeckung oder robuste Folie (2) eine vorgegebene Steifigkeit bzw. Härte auf­ weist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Sensor (2) wenigstens ein Ultra­ schall-Sensor verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Ultraschall-Sensor (2) für eine Rückfahr- oder Einparkhilfe verwendet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Sensor (2) ein optischer, kapazitiver und/oder ein elektromagnetischer Sensor verwendbar ist.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffabdeckung (4) lichtdurchlässig und/oder durchlässig für elektromagnetische Wellen ist.
8. Vorrichtung mit einem Sensor zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ultraschallsensor (2) in einer Bohrung oder Aussparung des Kraftfahrzeug-Außenteils, vorzugsweise des Stoßfängers (1) fest angeordnet ist und daß der Ultraschallsensor (2) und wenigstens ein Teil des Kraftfahrzeug-Außenteils (1) mit einer Abdeckung formschlüssig überzogen ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Härte der Abdeckung (4) derart auf die Schwingfrequenz des Ul­ traschall-Sensors (2) abgestimmt ist, daß eine minimale Dämpfung der Ultraschallsignale auftritt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Membran (3) des Ultraschall-Sensors (2) und der Abdeckung (4) Mittel (5) zur akustischen Ankopplung der Ultra­ schallsignale vorsehbar sind.
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