DE102005049780A1

DE102005049780A1 - Vorrichtung zur Detektion eines Fußgängeraufpralls

Info

Publication number: DE102005049780A1
Application number: DE102005049780A
Authority: DE
Inventors: Thomas Kottke; Sascha Steinkogler
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2005-10-18
Filing date: 2005-10-18
Publication date: 2007-04-19

Abstract

Es wird eine Vorrichtung zur Detektion eines Fußgängeraufpralls vorgeschlagen, wobei die Vorrichtung eine Beschleunigungssensorik aufweist, die hinter der Stoßfängerverkleidung angeordnet ist. Die Beschleunigungssensorik ist zur Detektion des Fußgängeraufpralls konfiguriert. Darüber hinaus weist die Vorrichtung wenigstens ein Versteifungselement auf, das mit der Beschleunigungssensorik formschlüssig verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Detektion eines Fußgängeraufpralls nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs.

Aus DE 103 32 702 A1 ist es bereits bekannt, als Kontakt- oder Aufprallsensorik Beschleunigungssensoren zu verwenden.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Detektion eines Fußgängeraufpralls mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs hat dem gegenüber den Vorteil, dass neben der Beschleunigungssensorik auch wenigstens ein Versteifungselement vorgesehen ist, mit dem die Beschleunigungssensorik formschlüssig verbunden ist. Das wenigstens eine Versteifungselement ermöglicht eine Signalverstärkung von einem Aufprall am äußersten Rand des Stoßfängers. Damit kann die Sensorposition hinter der Stoßfängerverkleidung beibehalten werden, insbesondere auch, um weiterhin empfindlich gegen Frontalaufpralle zu sein, wobei dennoch bei einem großen Offsetaufprall das Aufprallsignal stark genug ist, um die Rauschschwellen von beispielsweise zwei Beschleunigungssensoren zu übertreffen, die zur Fußgängeraufpralldetektion konfiguriert sind. Zur Herstellung der formschlüssigen Verbindung des Sensorgehäuses mit dem Versteifungselement, das aus Stahlblech beispielsweise hergestellt werden kann, kann Ultraschallschweißen verwendet werden. Insbesondere kann das Versteifungselement das Sensorgehäuse selbst beinhalten. Damit wird durch eine einfache kostengünstige konstruktive Maßnahme ein erheblicher Leistungsgewinn erzielt. Außerdem wird dadurch die Beschleunigungssensorik als Fußgängeraufprallsensorik in ihrer Leistungsfähigkeit erheblich gesteigert.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen der im unabhängigen Patentanspruch abgegebenen Vorrichtung zur Detektion eines Fußgängeraufpralls möglich.

Besonders vorteilhaft ist, dass das Versteifungselement wenigstens einen aufprallempfindlichen Schalter aufweist, dessen Signal die Vorrichtung zur Detektion des Fußgängeraufpralls verwendet. Der Schalter kann dabei mit dem Sensor oder einem Steuergerät verbunden sein. Wird durch einen Aufprall der Schalter kurzgeschlossen, d. h. betätigt, kann in Abhängigkeit davon der Empfindlichkeitsbereich der Beschleunigungssensorik geändert werden, um relativ kleine Signal besser auflösen zu können. Ein Beispiel für einen solchen Schalter ist ein Beschleunigungssensor mit einem festen Schwellwert oder ein mechanischer Beschleunigungsschalter mit einem Feder-Masse-System, wobei die Masse durch die Beschleunigung gegen die Federkraft gedrückt wird und auf ihrem Weg einen Kontakt schließt. Auch kann in Abhängigkeit von der Betätigung des Schalters ein für den Aufprall geeigneter Algorithmus aktiviert werden, der sich im Steuergerät befindet. Der Schalter kann auch zur Diagnose verwendet werden, wobei der Schalter auch flächen- oder schlauchförmig ausgebildet sein kann.

Darüber hinaus ist es vorteilhaft, dass sich das Versteifungselement jeweils an den Fahrzeugecken, also am äußersten Rand des Stoßfängers zwischen der Stoßfängerverkleidung und einem Biegeträger des Fahrzeugs befindet.

Vorzugsweise ist ein Beschleunigungssensor links und rechts jeweils mit einem Versteifungselement verbunden, wobei jedes Versteifungselement einen Schalter aufweist, um festzustellen, ob der Aufprall links oder rechts vom Beschleunigungssensor stattgefunden hat. Links oder rechts heißt vorliegend in Fahrzeugquerrichtung.

Vorteilhafterweise ist das Versteifungselement mit der einen Seite mit dem Beschleunigungssensor und mit den anderen Seite mit der Stoßfängerverkleidung verbunden. Als Verbindungsmittel ist insbesondere eine Schraubverbindung vorgesehen.

Zeichnung

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

Es zeigen:

1 eine Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung und

2 ein Blockschaltbild.

Beschreibung
Fußgängerunfallstatistiken zeigen eindeutig, dass der Erstaufprall mit einem Fahrzeug nicht mittig, sondern an den Rändern der Stoßfänger, d. h. mit einem großen Offset erfolgt. Ein aktives Fußgängerschutzsystem soll daher auch für große Offsets eine leistungsfähige Objektdiskriminierung gewährleisten. Insbesondere bei Limousinen ergibt sich dadurch eine Schwierigkeit, die darin besteht, dass eine leistungsfähige Detektion über die ganze Breite des Stoßfängers mit zwei Beschleunigungssensoren gewährleistet werden muss. Bei einem großen Offset besteht erfahrungsgemäß jedoch das Problem, dass die in den Sensoren eingekoppelten Signale sehr klein sind, weshalb die Diskriminierungsqualität deutlich beeinträchtigt wird bzw. das Plausibilitätskonzept, denn die Signale beider Sensoren, wenn zwei Beschleunigungssensoren verwendet werden, müssen die Rauschschwelle des Fußgängerschutzalgorithmus überwinden. Ordnet man die Beschleunigungssensoren einfach weiter außen an, erleidet man den Performanceverlust bei einem mittigen Impact.
1 erläutert in einer Darstellung die erfindungsgemäße Vorrichtung. Hinter einer Stoßfängerverkleidung sind zwei Beschleunigungssensoren 11 symmetrisch zur Fahrzeugmitte angeordnet. Hinter den Beschleunigungssensoren 11 befindet sich ein Biegeträger 12 des Fahrzeugs. Die Beschleunigungssensoren 11 sind mit Versteifungselementen 10 verbunden, um Signaleinkopplungen an den Fahrzeugecken bzw. dort, wo die Stoßfängerverkleidung sich in die Fahrzeuglängsrichtung biegt, zu verstärken. Die Versteifungselemente 10 sind mit den Beschleunigungssensoren 11 und dabei mit deren Gehäuse formschlüssig verbunden, was beispielsweise durch Ultraschallschweißen erreicht werden kann. Die Versteifungselemente 10 sind vorliegend aus Stahlblech gefertigt, aber jedes andere Material, das die Funktion der Signalweiterleitung an die Beschleunigungssensoren erfüllt, ist hier verwendbar.
Die Versteifungselemente können sich auch über die Mitte erstrecken, um auch dort eine Signalverstärkung zu erreichen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass es sich nur um ein einziges Versteifungselement handelt, das beide Beschleunigungssensoren beinhaltet. Alternativ ist es möglich, dass nur ein Beschleunigungssensor oder auch mehr als zwei Beschleunigungssensoren verwendet werden. Die Beschleunigungssensoren 11 sind mit einem hier nicht dargestellten Steuergerät verbunden, sodass die Signale der Beschleunigungssensoren 11 in dem Steuergerät ausgewertet werden können, um Personenschutzmittel gegebenenfalls auslösen zu können. Zu den Personenschutzmittel zählen bei Fußgängerschutz eine aufklappbare Motorhaube bzw. Außenairbags.
2 zeigt in einem Blockschaltbild die erfindungsgemäße Vorrichtung. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen hier gleiche Elemente. Die Beschleunigungssensorik 11 ist über eine Datenleitung mit einem Steuergerät 15 verbunden. Auch Schalter 14, die sich im Versteifungselement befinden, sind mit dem Steuergerät 15 über eine Datenleitung verbunden. Die Beschleunigungssensorik 11 und die Schalter 14 liefern jeweils Signale an das Steuergerät 15. Das Steuergerät 15 weist einen Mikrokontroller oder einen anderen Prozessor sowie andere Elektronikbausteine auf, um die Signale der Beschleunigungssensorik 11 und des Schalters 14 auswerten zu können. Gegebenenfalls wertet das Steuergerät 15 auch noch andere Signale, beispielsweise von einem Umfeldsensorik 16 aus, um die Signale besser bewerten zu können. Die Signale der Beschleunigungssensorik 11, des Schalters 14 und der Umfeldsensorik 16, also beispielsweise einer Radar-, Lidar-, Infrarot- oder Ultraschallsensorik gehen in einen Fußgängerschutzalgorithmus ein, bei dem mittels Schwellwertvergleichen auch mittels dynamischen Schwellen bestimmt wird, ob Fußgängerschutzmittel ausgelöst werden sollen oder nicht. Diese werden dann vom Steuergerät 15 über eine Datenleitung angesteuert. Die Fußgängerschutzmittel sind hier mit dem Bezugszeichen 17 bezeichnet. Die Signale des Schalters 14 können verwendet werden, um den Empfindlichkeitsbereich des Sensors zu ändern oder um den Algorithmus an sich frei zu geben. Die Signale der Beschleunigungssensorik 11 können ein- oder zweimal integriert werden, auch eine Differenzierung ist möglich, um diese auszuwerten. Der Schalter 14 kann als Beschleunigungsschalter ausgebildet sein, es ist jedoch möglich, ihn als flächen- oder schlauchförmigen Schalter auszubilden.

Claims

Vorrichtung zur Detektion eines Fußgängeraufpralls mit – einer Beschleunigungssensorik (11), die hinter der Stoßfängerverkleidung (13) angeordnet ist und zur Detektion des Fußgängeraufpralls konfiguriert ist – wenigstens einem Versteifungselement (10), das mit der Beschleunigungssensorik (11) formschlüssig verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Versteifungselement (10) wenigstens einen aufprallempfindlichen Schalter (14) aufweist, dessen Signal die Vorrichtung zur Detektion des Fußgängeraufpralls verwendet.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Versteifungselement (10) jeweils an den Fahrzeugecken zwischen der Stoßfängerverkleidung (13) und einem Biegeträger (12) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschleunigungssensorik mit zwei Versteifungselementen (10) verbunden ist, wobei die zwei Versteifungselemente (10) jeweils den Schalter (14) aufweisen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Versteifungselement (10) an dem gegenüberliegend von der Beschleunigungssensorik (11) aus gesehenen Ende mit der Stoßstange verbunden ist.