DE102005012909B4

DE102005012909B4 - Vorrichtung zur Erfassung von Schäden an einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102005012909B4
Application number: DE102005012909A
Authority: DE
Inventors: Manfred Hoffmeister; Alexander Zeuge
Original assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Current assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date: 2005-03-14
Filing date: 2005-03-14
Publication date: 2009-07-23
Anticipated expiration: 2025-03-15
Also published as: DE102005012909A1

Abstract

Vorrichtung (1) zur Erfassung von Schäden an einem Kraftfahrzeug, umfassend mehrere Wandlerelemente (3) zur Umwandlung von mechanischer in elektrische Energie, mindestens eine Elektronik (4) zur Erzeugung und Absendung eines Funksignals und eine Empfängerschaltung zum Empfangen der Funksignale der Elektronik (4), wobei die empfangenen Funksignale in einem Speicher (8) abgelegt und/oder mittels einer Funkschnittstelle zu einer externen Zentrale übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Wandlerelemente (3) und die Elektronik (4) in einer Folie (2) angeordnet sind, mittels der Wandlerelemente (3) die Elektronik (4) mit elektrischer Energie versorgt wird, wobei mehrere Wandlerelemente (3) einer Elektronik (4) zugeordnet sind und die Elektronik (4) Mittel zur Erfassung des Wandlerelementes (3) umfasst, von dem die Elektronik (4) aktuell ihre elektrische Energie bezieht, wobei die Funksignale codiert sind und eine Information umfassen, welches Wandlerelement (3) die elektrische Energie geliefert hat, wobei dem Funksignal in der Empfängerschaltung ein Zeitstempel zugeordnet wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erfassung von Schäden an einem Kraftfahrzeug.
Aus der DE 41 18 500 A1 ist ein Detektor zur Erfassung von Unfällen bekannt, mit einem Gehäuse, in dem in Kammern oder von Kammer zu Kammer Massen durch Massenträgheitskräfte definiert und nachvollziehbar bewegt werden, wenn die entsprechend gerichteten Massenträgheitskräfte größer als durch Federkräfte wirkende Gegenkräfte sind. Aus der Lage der Massestücke sind nach einem Unfall die Anzahl, die Richtung und die Reihenfolge mehrerer unmittelbar erfolgter Ereignisse ersichtlich. Hierdurch ist ein zeitlicher Nachweis eines Unfalls möglich.
Aus der DE 199 20 402 A1 ist ein Unfallmelder bekannt, bestehend aus einem in Fahrtrichtung und einem quer zur Fahrtrichtung arbeitenden Beschleunigungssensor und aus jeweils einem um die entsprechenden Achsen arbeitenden Lagesensor. Die Ausgangssignale werden Komparatoren zugeführt, welche die aktuellen Beschleunigungs- und Lagewerte des Kraftfahrzeuges mit vorgegebenen Schwellwerten vergleichen. Bei einer Überschreitung der Beschleunigungs- oder Lagewerte über die Schwellwerte wird nach festgestelltem Systemstillstand mit Hilfe eines akustisch arbeitenden Abfrageimpulses die Handlungsfähigkeit der Unfallbeteiligten überprüft. Kann keine Handlungsfähigkeit festgestellt werden, wird Alarm ausgelöst.
Die Unfall-Detektoren sind jedoch nur zur Erfassung größerer Unfälle geeignet, nicht jedoch für geringe Schäden wie beispielsweise eine verbeulte Stoßstange durch falsches Einparken.
Aus der DE 102 56 156 A1 ist ein energieautarker elektromechanischer Funkschalter (Funktaster) bekannt, mit zumindest einem Wandlerelement zur Umwandlung von mechanischer in elektrische Energie, zumindest einem Betätigungsfeld zum Einbringen mechanischer Energie, zumindest ein Sensor pro Betätigungsfeld zur Erkennung der Betätigung, zumindest eine Elektronik zur Erzeugung und Absendung eines Funksig nals und zumindest einer Mechanik zur Umlenkung der durch das Betätigungsfeld eingebrachten Kräfte auf das Wandlerelement.
Aus der DE 103 17 641 A1 ist eine Vorrichtung zum Speichern von unfallbezogenen Daten eines Kraftfahrzeuges bekannt, bei der Sensoren Daten erfassen und die Daten in einer Auswerteeinheit gespeichert werden, wobei die Auswerteeinheit Daten von mindestens einem in einem Fahrzeugreifen angeordneten Sensor empfängt.
Aus der DE 103 17 638 A1 ist eine Anordnung zur Aufprallerkennung mit einem ersten Aufprallsensor bekannt, der im Außenbereich eines Fahrzeugs angeordnet ist, wobei auf einem Karosserieteil ein druckempfindlicher Lack für den ersten Aufprallsensor vorgesehen ist, der in Abhängigkeit von einem ausgeübten Druck wenigstens einen elektrischen Parameter ändert, wobei der Lack vorzugsweise piezoelektrisch ist.
Aus der DE 100 31 793 C1 ist ein piezoelektrischer Sensor mit einem Grundträger bekannt, wobei der Sensor zusammen mit der Auswerteelektronik in Folienstärke ausgebildet ist.
Aus der DE 197 32 302 A1 ist eine Kollisions-Sensor-Anordnung für Kraftfahrzeuge zur Erfassung von Unfällen und zur Steuerung von Sicherheitskomponenten bekannt, die flächig an kollisionsgefährdeten Stellen des Kraftfahrzeugs angeordnet sind und ein zur Deformation abhängiges Ausgangssignal erzeugen, wobei die Kollisions-Sensoren als piezoelektrische Folien ausgebildet sind.
Aus der gattungsgemäßen DE 102 06 351 B4 ist eine Vorrichtung zur Erfassung von Schäden an einem Kraftfahrzeug bekannt, umfassend mehrere Wandlerelemente zur Umwandlung von mechanischer in elektrische Energie, mindestens eine Elektronik zur Erzeugung und Absendung eines Funksignals und eine Empfängerschaltung zum Empfangen der Funksignale der Elektronik, wobei die empfangenen Funksignale in einem Speicher abgelegt und/oder mittels einer Funkschnittstelle zu einer externen Zentrale übertragen werden.
Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine Vorrichtung zur Erfassung von Schäden an einem Kraftfahrzeug zu schaffen, mittels derer auch leichtere Schäden zuverlässig detektiert werden.
Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch den Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Hierzu umfasst die Vorrichtung mindestens eine Folie, in der mehrere Wandlerelemente zur Umwandlung von mechanischer in elektrische Energie und mindestens eine Elektronik zur Erzeugung und Absendung eines Funksignals angeordnet sind, wobei mittels der Wandlerelemente die Elektronik mit elektrischer Energie versorgt wird. Weiter umfasst die Vorrichtung eine Empfängerschaltung zum Empfangen der Funksignale der Elektronik, wobei die empfangenen Funksignale in einem Speicher abgelegt und/oder zu einer externen Zentrale mittels einer Funkschnittstelle übertragen werden. Der Vorteil der Folie ist, dass diese energieautark ist und somit keine Verkabelung benötigt, was auch eine nachträgliche Befestigung auf dem Kraftfahrzeug stark vereinfacht. Die Wandlerelemente sind dabei derart empfindlich auf mechanische Drücke bzw. Kräfte ausgelegt, dass auch Bagatellschäden wie Lackkratzer oder Beulen an der Stoßstange detektierbar sind. Hierdurch ermöglicht die Vorrichtung die Führung eines „Schaden-Fahrtenbuches", was insbesondere im Bereich des Car-Sharings oder bei Miet-Kraftfahrzeugen von Interesse ist, um einen bestimmten, nicht leicht erkennbaren Schaden an Kraftfahrzeugen einem Kraftfahrzeugführer zuzuordnen. Dabei sind mehrere Wandlerelemente einer Elektronik zugeordnet, wobei die Elektronik Mittel zur Erfassung des oder der Wandlerelemente, von dem die Elektronik aktuell ihre elektrische Energie bezieht, umfasst. Hierdurch kann eine erhebliche Reduzierung der notwendigen Elektronik erreicht werden. Die Funksignale der Elektronik sind dann codiert und umfassen eine Information, welches Wandlerelement die elektrische Energie geliefert hat, was dem Ort des Schadens entspricht. Dabei wird dem Funksignal ein Zeitstempel zugeordnet, um den Zeitpunkt des Schadens zu dokumentieren.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Wandlerelemente piezoelektrische und/oder magnetodynamische und/oder magnetostruktive Wandlerelemente. Dabei sind in der Folie mehrere Wandlerelemente arrayförmig angeordnet.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Empfängerschaltung in einem Steuergerät des Kraftfahrzeuges integriert. Hierdurch kann im Wesentlichen bereits auf die vorhandene Hardwarestruktur im Kraftfahrzeug zurückgegriffen werden. So kann beispielsweise das Steuergerät mit der integrierten Empfängerschaltung über ein fahrzeugseitiges Bussystem die Information an ein GSM-Modul oder ähnliche Systeme weiterleiten, von wo aus die Informationen an die Zentrale übertragen werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist eine Folie eingefärbt. Hierdurch kann die Folie nachträglich auf das Kraftfahrzeug aufgeklebt werden und sich optisch gut an die vorhandene Lackierung anpassen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die einzige Figur zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Erfassung von Schäden an einem Kraftfahrzeug.
Die Vorrichtung 1 zur Erfassung von Schäden an einem Kraftfahrzeug umfasst mehrere Folien 2, die auf das Kraftfahrzeug aufgeklebt oder anderweitig befestigt werden. Jede Folie 2 umfasst mehrere Wandlerelemente 3, die vorzugsweise als piezoelektrische Wandlerelemente ausgebildet sind. Des Weiteren umfasst die Folie 2 mindestens eine Elektronik 4, die mit einer Antenne 5 ausgebildet ist. Die Wandlerelemente 3 sind mit Spannungsversorgungsanschlüssen der Elektronik 4 verbunden. Des Weiteren umfasst die Vorrichtung 1 eine Empfängerschaltung, die in einem Steuergerät 6 des Kraftfahr zeuges integriert ist. Das Steuergerät 6 ist ebenfalls mit einer Antenne 7, einem Speicher 8 und einem Bussystem 9 des Kraftfahrzeuges verbunden.
Kommt es nun zu einer mechanischen Beschädigung des Kraftfahrzeuges, beispielsweise einem Lackkratzer, so erzeugt dieser Kratzer einen mechanischen Druck an dem lokal zugeordneten Wandlerelement 3. Das zugeordnete Wandlerelement 3 oder auch die zugeordneten Wandlerelemente bei größeren Druckflächen erzeugen eine elektrische Spannung, die als Versorgungsspannung der Elektronik 4 dient. Durch die erzeugte elektrische Spannung wird die Elektronik 4 aktiviert und erfasst, von welchem Wandlerelement 3 die elektrische Spannungsversorgung kommt. Diese Information wird in der Elektronik 4 codiert und als Funksignal an die Empfängerschaltung übertragen. Dort kann dann ein Zeitstempel dem Funksignal zugeordnet werden, so dass in der Empfängerschaltung nach der Decodierung Zeit und Ort des Schadens bekannt sind. Diese Informationen können dann im Speicher 8 abgelegt und/oder über das Bussystem 9 an ein anderes Steuergerät, beispielsweise ein GSM-Modul, übertragen werden. Weiter ist es möglich, die Elektronik 4 derart auszubilden, dass die Höhe der Spannung des Wandlerelementes 3 erfasst wird, um dadurch auch ein Maß für den Grad des mechanischen Schadens zu erhalten. Weiter ist es möglich, dass innerhalb der Folie mehrere Elektroniken 4 angeordnet werden, wobei der einzelnen Elektronik 4 jeweils ein oder mehrere Wandlerelemente 3 zugeordnet sind. Die Codierung der Funksignale kann auf verschiedene Arten realisiert werden. Beispielsweise kann ein PWM-Verfahren Anwendung finden.

Claims

Vorrichtung (1) zur Erfassung von Schäden an einem Kraftfahrzeug, umfassend mehrere Wandlerelemente (3) zur Umwandlung von mechanischer in elektrische Energie, mindestens eine Elektronik (4) zur Erzeugung und Absendung eines Funksignals und eine Empfängerschaltung zum Empfangen der Funksignale der Elektronik (4), wobei die empfangenen Funksignale in einem Speicher (8) abgelegt und/oder mittels einer Funkschnittstelle zu einer externen Zentrale übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Wandlerelemente (3) und die Elektronik (4) in einer Folie (2) angeordnet sind, mittels der Wandlerelemente (3) die Elektronik (4) mit elektrischer Energie versorgt wird, wobei mehrere Wandlerelemente (3) einer Elektronik (4) zugeordnet sind und die Elektronik (4) Mittel zur Erfassung des Wandlerelementes (3) umfasst, von dem die Elektronik (4) aktuell ihre elektrische Energie bezieht, wobei die Funksignale codiert sind und eine Information umfassen, welches Wandlerelement (3) die elektrische Energie geliefert hat, wobei dem Funksignal in der Empfängerschaltung ein Zeitstempel zugeordnet wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandlerelemente (3) piezoelektrische und/oder magnetodynamische und/oder magnetostruktive Wandlerelemente sind.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfängerschaltung in einem Steuergerät (6) des Kraftfahrzeuges integriert ist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (2) eingefärbt ist.