DE10100881B4

DE10100881B4 - Vorrichtung zur Seitenaufpralldetektion in einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE10100881B4
Application number: DE10100881A
Authority: DE
Inventors: Rolf-Jürgen Dr. Recknagel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2001-01-11
Filing date: 2001-01-11
Publication date: 2006-05-11
Anticipated expiration: 2021-01-12
Also published as: DE10100881A1; JP2002286443A; US20020112911A1; US6799653B2

Abstract

Vorrichtung zur Seitenaufpralldetektion in einem Kraftfahrzeug, wobei die Vorrichtung wenigstens einen Sensor (3) in einem Seitenteil des Kraftfahrzeugs zur Erfassung der Seitenteilverformung und ein Steuergerät (4) zur Auswertung von Sensorsignalen des wenigstens einen Sensors (3) aufweist, wobei der wenigstens eine Sensor (3) als Abstandssensor ausgebildet ist und einen Abstand zu einem Reflektor (7) erfasst und das Steuergerät (4) in Abhängigkeit von dem Abstand einen Seitenaufprall erkennt, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Seitenteil ein Versteifungsrohr (2) angebracht ist, das mit einem Reflektor (7) verbunden ist.

Description

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Seitenaufpralldetektion in einem Kraftfahrzeug nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs.
Es ist bereits bekannt, einen Seitenaufprall zu detektieren, wobei es zu einer Seitenteilverformung des Kraftfahrzeugs kommt. Zum einen liegen indirekte Meßmethoden vor, wie beispielsweise über einen adiabatischen Druckanstieg in einem Seitenteil des Fahrzeugs, oder über direkte Meßmethoden, beispielsweise über eine Dehnmeßstreifenfolie. Eine Methode, die unabhängig von der Seitenteilverformung arbeitet, ist die Seitenaufpralldetektion über einen Beschleunigungssensor.

Aus DE 43 09 827 A1 ist ein Deformationssensor zur Seitenaufprallsensierung bekannt, der in einem Seitenteil eines Fahrzeugs angeordnet wird. Dieser Deformationssensor wird an einem Holm, beispielsweise einem Verstärkungsrohr angebracht. Der Deformationssensor ist als ein Drucksensor ausgebildet. Aus DE 44 33 046 A1 ist eine Sensorbaugruppe zur Seitenaufprallsensierung bekannt. Sie besteht aus einem Lichtleiter, der bei einer Druckeinwirkung, beispielsweise bei einem Seitenaufprall, eine Störung der Lichtausbreitung erfährt. Diese Störung wird von einem Lichtempfänger registriert. Aus DE 92 15 383 U1 ist ein optische Signale auswertender Sensor bekannt, der in einem Seitenteil eines Kraftfahrzeugs angeordnet wird und bei dem bei einem Seitenaufprall die Lichtführungsstrecke verformt wird, die beispielsweise eine Rohr ist. Aus DE 199 27 402 A1 ist ein Abstandssensor bekannt, der durch einen veränderten Abstand einen Seitenaufprall erkennen kann.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Seitenaufpralldetektion in einem Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass mit dem wenigstens einen Abstandssensor nur echte Verformungen des Seitenteils detektiert werden, wobei dann auch die Intrusionsgeschwindigkeit in das Fahrzeug bestimmbar wird. Dadurch ist es möglich, mehrstufige oder gar stufenlose Rückhaltesysteme situationsgerecht anzusteuern, da über die Bestimmung der Intrusionsgeschwindigkeit auch eine Abschätzung von möglichen Verletzungen von Insassen möglich wird. Darüber hinaus weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine höhere Robustheit gegenüber harten Fahrmanövern auf, da eben nur echte Verformungen des Seitenteils detektiert werden. Schließlich sind auch Abstandssensoren weniger aufwendig, so dass eine Kostenersparnis eintritt.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen der im unabhängigen Patentanspruch angegebenen Vorrichtung zur Seitenaufpralldetektion in einem Kraftfahrzeug möglich.

Besonders vorteilhaft ist, dass die Abstandssensoren als optische Sensoren ausgebildet sind, wobei insbesondere Infrarotlicht verwendet wird. Dies führt zu einem sehr robusten Meßprinzip, da die Beeinflussung durch Fremdlicht ausgeschlossen wird. Als Sender bei solchen optischen Abstandssensoren sind vorzugsweise Leuchtdioden oder Laserdioden einsetzbar und als Empfänger Fotodioden aber auch Bolometer sind denkbar. Alternative Meßprinzipien sind Ultraschall und Mikrowellen. Zu Beginn des Betriebs der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird vorteilhafterweise ein Einmeßvorgang vorgenommen, um die Sendeleistung optimal einzustellen, wobei während des Betriebs eine Nachführung des Arbeitspunkts durch eine geeignete Regelschaltung erfolgt. Damit ist immer ein optimaler Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung garantiert.

Weiterhin ist es von Vorteil, dass als den Reflektor entweder die Oberfläche des Verteifungsrohrs selbst verwendet wird oder, wenn es konstruktive Gegebenheiten des Seitenteils erfordern, eine Metallplatte mit dem Versteifungsrohr verbunden wird, die dann als Reflektor wirkt und vorzugsweise als Blechteil ausgeführt ist. Solche konstruktiven Situationen können insbesondere durch ein Seitenfenster bedingt sein.

Schließlich ist es auch von Vorteil, dass ein Plausibilitätssensor vorliegt, der zur Überprüfung auf einen Seitenaufprall verwendet wird, so dass keine Fehlsignale der Abstandssensoren zu einem Auslösen von Rückhaltemitteln führen. Dieser Plausibilitätssensor wird üblicherweise als Beschleunigungssensor ausgeführt. Es sind hier jedoch auch andere Sensortypen wie Druck und Temperatur verwendbar.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt

1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

2 eine erste Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

3 eine zweite Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung und

4 das Abstandsmeßprinzip.

Bei einem Seitenaufprall verformt sich ein Versteifungsrohr, das in einem Seitenteil eines Kraftfahrzeugs angebracht ist derart, dass sich sein Abstand zum Innenblech des Seitenteils verringert. Am Aufprallort entspricht dies einer Eindring- oder Intrusionsgeschwindigkeit, welche gleich der Eindringgeschwindigkeit des Objekts selbst ist. Erfindungsgemäß wird nun die Intrusion des Versteifungsrohrs mittels Abstandssensoren bestimmt.
In 1 ist ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Ein Seitenteil 1 weist an der Fahrzeugaußenseite ein Türversteifungsrohr 2 auf und auf der Fahrzeuginnenseite drei Abstandssensoren 3, die jeweils über Datenein-/-ausgänge mit einem Steuergerät 4 verbunden sind, das über einen vierten Datenein-/-ausgang mit einem Beschleunigungssensor 5 verbunden ist, der sich ebenfalls im Seitenteil 1 befindet.
Das Steuergerät 4, das einen Prozessor aufweist, steuert in Abhängigkeit von den Sensorsignalen ein Rückhaltesystem an. Der Beschleunigungssensor 5 dient als Plausibilitätssensor, um ein Seitenaufprallfehlsignal durch die Abstandsensoren 3 zu erkennen. Die Abstandssensoren 3 sind mit ihrem Meßprinzip in 4 dargestellt. Hier ist ein optischer Abstandssensor 3 mit einem optischen Sender 8 und einem optischen Empfänger 9 dargestellt, wobei die Abstrahlrichtung von dem Sender 8 und die Empfangsrichtung für den Empfänger 9 auf einen festen Winkel eingestellt sind, bei dem maximale Empfangsintensität zu erwarten ist. Bewegt sich nun das Versteifungsrohr 2 in die Richtung 10, kommt es zu einer Intensitätsabsenkung der empfangenen optischen Signale am Empfänger 9. Als Sender wird hier eine LED (Light Emitting Diode) und als Empfänger eine Fotodiode verwendet. Alternativ ist hier auch eine Ultraschallsender-/ und -Empfänger und eine Mikrowellensender-/ und -Empfänger-Kombination möglich.
Durch das Einsetzen mehrerer Abstandssensoren ist eine Verifikation und eine bessere Beurteilung des Seitenaufpralls möglich. Der optische Abstandssensor 3 verstärkt, filtert und digitalisiert die Sensorsignale und überträgt sie zu dem Steuergerät 4 als digitalen Datenstrom. Das Steuergerät 4 vergleicht dann die Sensorsignale mit vorgegebenen Schwellwerten, um einen Seitenaufprall zu erkennen und die Intrusionsgeschwindigkeit zu bestimmen. Anhand dieser Daten werden dann Rückhaltemittel angesteuert. Unter Rückhaltemittel sind hier insbesondere Airbags und Gurtstraffer zu verstehen. Dabei werden auch die Beschleunigungssensorsignale von dem Beschleunigungssensor 5 mit vorgegebenen Schwellwerten verglichen, wobei sowohl die Beschleunigungssignale als auch integrierte Beschleunigungssignale, also Geschwindigkeitssignale mit Schwellwerten verglichen werden. Nur, wenn auch der Beschleunigungssensor 5 einen Seitenaufprall anzeigt, dann steuert das Steuergerät 4 tatsächlich die Rückhaltemittel an. Das Steuergerät 4 kann in dem Seitenteil 1 plaziert sein oder außerhalb, wobei dann die Sensorsignale beispielsweise über einen Bus oder Zweidrahtleitungen zu dem Steuergerät 4 übertragen werden.
In 2 ist eine erste Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. In dem Seitenteil 1 ist das Versteifungsrohr 2 direkt gegenüber dem optischen Abstandssensor 3 angebracht. Eine Scheibe 6 ist im eingefahrenen Zustand über der optischen Übertragungsstrecke zwischen dem Versteifungsrohr 2 und dem optischen Sensor 3.
In 3 ist eine zweite Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Die Scheibe 6 ist nun im eingefahrenen Zustand so tief, dass sie das Versteifungsrohr 2 abdeckt. Daher ist der Sensor 3 gegenüber einem Reflektorblech 7, das mit dem Versteifungsrohr 2 fest verbunden ist, so dass eine Verbiegung des Versteifungsrohr 2 auch zu einer Verbiegung des Reflektors 7 führt.
In 5 ist eine Regelschaltung zur Nachführung des Arbeitspunktes des optischen Sensors 3 dargestellt. Dies gilt analog für einen Ultraschallsensor beziehungsweise eine Mikrowellensensor. Der Sender 8, hier die LED, strahlt das Licht auf das Versteifungsrohr 2 ab, das dann in den Empfänger 9, die Photodiode, reflektiert wird. Der Sender 8 wird von einer Treiberschaltung 12 betrieben, die den Arbeitspunkt einstellt. Das Ausgangssignal des Empfängers 9 geht auf einen Meßverstärker 9, der über einen ersten Ausgang mit dem Steuergerät 4 verbunden ist. Alternativ ist es hier möglich, dass noch eine Analog-Digital-Wandlung des verstärkten Empfangssignals erfolgt, bevor es zum Steuergerät 4 übertragen wird. Auch eine Vorverarbeitung, beispielsweise ein Schwellenwertvergleich, sind hier vor der Übertragung möglich.
Über einen zweiten Ausgang ist der Meßverstärker 11 an einen positiven Eingang eines Komparators 13 angeschlossen. Dieses Ausgangssignal des Meßverstärkers, eine Spannung, wird hier mit einer Referenzspannung verglichen, um die an den Ausgang des Komparators angeschlossene Treiberschaltung 12 nachzuführen, so dass der Sender 8 eine Lichtleistung abgibt, die zu einem der Referenzspannung entsprechenden Empfangssignal führt. Damit wird eine Regelung der Sendeleistung erreicht. Insbesondere Verschmutzungen des Versteifungsrohrs beziehungsweise des Reflektors oder Bauteilveränderungen können hierdurch kompensiert werden. Bei der Verwendung eines optischen Meßprinzips ist es weiterhin möglich, eine Optik für den Sender 8 beziehungsweise den Empfänger 9 zu Fokussierung zu verwenden.

Claims

Vorrichtung zur Seitenaufpralldetektion in einem Kraftfahrzeug, wobei die Vorrichtung wenigstens einen Sensor (3) in einem Seitenteil des Kraftfahrzeugs zur Erfassung der Seitenteilverformung und ein Steuergerät (4) zur Auswertung von Sensorsignalen des wenigstens einen Sensors (3) aufweist, wobei der wenigstens eine Sensor (3) als Abstandssensor ausgebildet ist und einen Abstand zu einem Reflektor (7) erfasst und das Steuergerät (4) in Abhängigkeit von dem Abstand einen Seitenaufprall erkennt, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Seitenteil ein Versteifungsrohr (2) angebracht ist, das mit einem Reflektor (7) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandssensor (3) als optischer Sensor ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Versteifungsrohrs als Reflektor (2) usgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Versteifungsrohr (2) mit einer Metallplatte als dem Reflektor verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Betriebsstart der Vorrichtung der wenigstens eine Abstandssensor (3) einen Einmeßvorgang zur Einstellung einer Sendeleistung durchführt.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Abstandssensor (3) mit einer Regelschaltung verbunden ist, um die Sendeleistung während des Betriebs einzuregeln.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Seitenteil (1) ein weiterer Sensor (5) untergebracht ist, der als Plausibilitätssensor dient.