DE10261859B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Aktivierung oder Einstellung von Insassen- oder Fußgänger-Schutzsystemen von Kraftfahrzeugen bei einem Aufprall des Kraftfahrzeugs auf ein Hindernis - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Aktivierung oder Einstellung von Insassen- oder Fußgänger-Schutzsystemen von Kraftfahrzeugen bei einem Aufprall des Kraftfahrzeugs auf ein Hindernis Download PDFInfo
- Publication number
- DE10261859B4 DE10261859B4 DE2002161859 DE10261859A DE10261859B4 DE 10261859 B4 DE10261859 B4 DE 10261859B4 DE 2002161859 DE2002161859 DE 2002161859 DE 10261859 A DE10261859 A DE 10261859A DE 10261859 B4 DE10261859 B4 DE 10261859B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- obstacle
- motor vehicle
- impact
- relative speed
- effective mass
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
- B60R21/01—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
- B60R21/013—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over
- B60R21/0136—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over responsive to actual contact with an obstacle, e.g. to vehicle deformation, bumper displacement or bumper velocity relative to the vehicle
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R19/00—Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
- B60R19/02—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
- B60R19/48—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects combined with, or convertible into, other devices or objects, e.g. bumpers combined with road brushes, bumpers convertible into beds
- B60R19/483—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects combined with, or convertible into, other devices or objects, e.g. bumpers combined with road brushes, bumpers convertible into beds with obstacle sensors of electric or electronic type
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
- B60R21/01—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
- B60R21/013—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over
- B60R21/0134—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over responsive to imminent contact with an obstacle, e.g. using radar systems
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
- B60R21/34—Protecting non-occupants of a vehicle, e.g. pedestrians
- B60R21/38—Protecting non-occupants of a vehicle, e.g. pedestrians using means for lifting bonnets
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Air Bags (AREA)
Abstract
Verfahren zur Aktivierung oder Einstellung von Insassen- oder Fußgänger-Schutzsystemen von Kraftfahrzeugen bei einem Aufprall des Kraftfahrzeugs auf ein Hindernis, bei welchem Verfahren die Relativgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs in Bezug zum Hindernis sowie eine wirksame Masse des Hindernisses ermittelt und bei der Aktivierung oder Einstellung der Schutzsysteme berücksichtigt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Verlauf einer Kraft ermittelt wird, die zu Beginn des Aufpralls auf mindestens einen elastischen Körper (42, 44) mit bekannter Federkennlinie einwirkt, dass anschließend aus dem Kraftverlauf und der Federkennlinie ein Verformungsweg des Körpers (42, 44) berechnet wird, dass aus dem Kraftverlauf und dem Verformungsweg die Federenergie berechnet wird, die der kinetischen Energie des Kraftfahrzeugs und des Hindernisses entspricht, und dass aus der Federenergie, der Relativgeschwindigkeit und der bekannten Masse des Kraftfahrzeugs die wirksame Masse des Hindernisses (20) berechnet wird.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Aktivierung oder Einstellung von Insassen- oder Fußgänger-Schutzsystemen von Kraftfahrzeugen bei einem Aufprall des Kraftfahrzeugs auf ein Hindernis. Spezieller betrifft die Erfindung ein solches Verfahren, bei dem die Relativgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs in Bezug zum Hindernis sowie eine wirksame Masse des Hindernisses ermittelt und bei der Aktivierung oder Einstellung der Schutzsysteme berücksichtigt wird, sowie eine solche Vorrichtung, die Einrichtungen zur Ermittlung der Relativgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs in Bezug zum Hindernis und einer wirksamen Masse des Hindernisses aufweist und die ermittelte Relativgeschwindigkeit und Masse bei der Aktivierung oder Einstellung der Schutzsysteme berücksichtigt.
- Für den Fall eines Aufpralls eines Kraftfahrzeugs auf ein ortsfestes oder bewegliches Hindernis, zum Beispiel ein entgegenkommendes Fahrzeug oder einen Fußgänger, ist es von großem Vorteil, wenn es bereits vor dem Aufprall oder spätestens zu Beginn desselben gelingt, die voraussichtlich zu erwartende Unfallschwere abzuschätzen. In diesem Fall kann es dann von der Unfallschwere abhängig gemacht werden, ob vorhandene Schutzsysteme für die Fahrzeuginsassen oder für anderen Verkehrsteilnehmer, insbesondere Fußgänger oder Fahrradfahrer, aktiviert werden sollen bzw. in welchem Umfang oder mit welcher Einstellung die Aktivierung erfolgen soll. Auf diese Weise können bei drohenden schweren Unfällen bereits frühzeitig alle möglichen Maßnahmen getroffen werden, wie zum Beispiel das Aufblasen von Airbags, die Neigungsverstellung von Rückenlehnen oder das Straffen von Gurten, um die Fahrzeuginsassen weitestgehend zu schützen, während die Maßnahmen bei Kollisionen mit einem Fußgänger oder Fahrradfahrer zum Beispiel das Anheben der Motorhaube einschließen können bzw. bei leichten Unfällen zumindest eine Aktivierung derjenigen Schutzsysteme unterbleiben kann, die nach ihrer Aktivierung ausgetauscht werden müssen.
- Zur Ermittlung der voraussichtlichen Unfallschwere bei einem Unfall sind bereits Pre- und Early-Crash-Sensoriken bekannt, bei denen aus der Masse des Kraftfahrzeugs und aus seiner Eigengeschwindigkeit oder seiner Relativgeschwindigkeit in Bezug zum Hindernis auf die voraussichtlich zu erwartende Aufprallenergie geschlossen wird und dementsprechende Maßnahmen getroffen werden. Mit dieser Vorgehensweise kann jedoch nicht festgestellt werden, ob es sich bei dem Hindernis um ein unnachgiebiges Hindernis, wie beispielsweise einen Laternenmast oder Baumstamm, handelt, der selbst bei einer mäßigen Eigengeschwindigkeit des Fahrzeugs zu schweren Verletzungen der Fahrzeuginsassen führen kann, oder zum Beispiel um einen Fußgänger, bei dessen Aufprall für die Fahrzeuginsassen mit oder ohne Aktivierung von Schutzsystemen nur ein geringes Gefährdungspotential besteht, während dasjenige des Fußgängers durch eine Aktivierung von vorhandenen Fußgängerschutzsystemen stark verringert werden könnte.
- Im Augenblick existieren zwar noch keine Hilfsmittel, mit denen sich diese Feststellung treffen lässt, allerdings könnten aus der Relativgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs in Bezug zum Hindernis, der Masse des Kraftfahrzeugs und der Masse des Hindernisses Rückschlüsse auf die Art des Hindernisses gezogen und damit die Grundlagen für eine richtige Entscheidung über eine Aktivierung der entsprechenden Schutzsysteme gelegt werden.
- Während die Masse des Kraftfahrzeugs bekannt ist und seine Relativgeschwindigkeit in Bezug zum Hindernis mit Hilfe von Radargeräten oder Auslöseschaltern einer Pre- oder Early-Crash-Sensorik des Fahrzeugs vor oder gleich zu Beginn des Aufpralls gemessen werden kann, bereitet die Messung der Masse des Hindernisses größere Probleme.
- Aus der
DE 101 00 880 A1 sind bereits ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zur Aufprallerkennung bei einem Kraftfahrzeug bekannt. In Abhängigkeit von Signalen einer Pre-Crash-Sensorik des Kraftfahrzeugs wird dort eine Knautschzonenverlängerung in Aufprallrichtung ausgefahren, die das Aufprallobjekt erfasst und wegschiebt, woraufhin aus der von Beschleunigungssensoren gemessenen Verzögerung des Kraftfahrzeugs und der von der Pre-Crash-Sensorik gemessenen Relativbeschleunigung des Aufprallobjekts eine effektive Beschleunigung des Aufprallobjekts berechnet wird. Aus der effektiven Beschleunigung kann unter Einbeziehung der Masse und der Verzögerung des Kraftfahrzeugs eine effektive Masse des Aufprallobjekts berechnet werden, die zusammen mit der Relativgeschwindigkeit ein Maß für die Unfallschwere darstellt. In Abhängigkeit von diesen beiden Größen können dann die Rückhaltemittel des Kraftfahrzeugs adaptiv aktiviert werden. - Dieses Verfahren eignet sich jedoch nur für Kraftfahrzeuge, die mit einer ausfahrbaren Knautschzonenverlängerung ausgestattet sind.
- Die nachveröffentlichte
DE 102 56 956 A1 beschreibt ein Fußgängerschutzsystem, bei dem auf der Grundlage einer von Sensoren erfassten Deformation und der daraus ermittelten Deformationsarbeit sowie der ebenfalls durch die Sensoren ermittelten Intrusionsgeschwindigkeit eine Masse bzw. ein die Masse eines Objekts kennzeichnender Parameter bestimmt wird. Die Berechnung der Deformationsarbeit erfolgt dabei anhand von Deformationsmustern. - Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass sie sich ohne konstruktive Änderungen auch bei üblichen Kraftfahrzeugen einsetzen lassen.
- Diese Aufgabe wird im Hinblick auf das Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Verlauf einer Kraft ermittelt wird, die zu Beginn des Aufpralls auf mindestens einen elastischen Körper mit bekannter Federsteifigkeit oder Federkennlinie einwirkt, dass anschließend aus dem Kraftverlauf und der Federsteifigkeit oder Federkennlinie ein Verformungsweg des Körpers berechnet wird, dass aus dem Kraftverlauf und dem Verformungsweg die Federenergie berechnet wird, die der kinetischen Energie des Kraftfahrzeugs und des Hindernisses entspricht, und dass aus der Federenergie, der Relativgeschwindigkeit und der bekannten Masse des Kraftfahrzeugs die wirksame Masse des Hindernisses berechnet wird. Demgegenüber ist die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen zur Ermittlung der Masse des Hindernisses mindestens einen elastischen Körper mit bekannter Federkennlinie oder Federsteifigkeit und einen Sensor zur Messung des Verlaufs einer zu Beginn des Aufpralls auf den elastischen Körper einwirkenden Kraft umfasst, sowie einen Rechner zur Berechnung eines Verformungswegs des Körpers aus dem Kraftverlauf und der Federkennlinie oder Federsteifigkeit, zur Berechnung einer der kinetischen Energie des Kraftfahrzeugs und des Hindernisses entsprechenden Federenergie aus dem Kraftverlauf und dem Verformungsweg sowie zur Berechnung der wirksamen Masse des Hindernisses aus der berechneten Federenergie, der ermittelten Relativgeschwindigkeit und einer bekannten Masse des Kraftfahrzeugs.
- Durch Anordnung des elastischen Körpers und des Sensors an der Vorderseite eines vorderen Stoßfängers des Kraftfahrzeugs, vorzugsweise über dessen gesamten Breite, wird bei einem Frontalaufprall des Kraftfahrzeugs auf ein Hindernis als erstes der elastische Körper mit der Aufprallkraft beaufschlagt und infolgedessen elastisch verformt.
- Der Betrag der vom Sensor gemessenen Aufprallkraft hängt dabei zum einen von der Masse des Kraftfahrzeugs sowie von dessen Relativgeschwindigkeit in Bezug zum Hindernis zum Zeitpunkt des Aufpralls ab, sowie zum anderen von der wirksamen Masse des Hindernisses, die nur bei einem beweglichen Hindernis in etwa der tatsächlichen Masse entspricht, während sie bei einem stationären, im Boden verankerten Hindernis, wie beispielsweise einem Baum oder Laternenmast, derjenigen Masse entspricht, die infolge ihrer Trägheit dem aufprallenden Kraftfahrzeug einen zum Widerstand des stationären Hindernisses äquivalenten Widerstand entgegensetzt. Für die Berechnung der Unfallschwere ist die wirksame Masse des Hindernisses jedoch besser geeignet als seine tatsächliche Masse.
- Aus dem zeitlichen Verlauf der Aufprallkraft, das heißt den gemessenen Momentanwerten der Aufprallkraft über der seit Aufprallbeginn verstrichenen Zeit, sowie aus der bekannten Federsteifigkeit oder Federkennlinie des elastischen Körpers lässt sich dann dessen Verformungsweg für jeden Momentanwert der Aufprallkraft berechnen. Aus der gemessenen Aufprallkraft und dem zugehörigen berechneten Verformungsweg jedes Wertepaars lässt sich in einem weiteren Rechenschritt diejenige Federenergie berechnen, die theoretisch einer vollständigen Umwandlung der kinetischen Energie des Kraftfahrzeugs und des Hindernisses entspricht. Dazu werden die zuvor genannten Wertepaarungen über die ermittelten Wertepaarungen hinaus weiter bis zu einem Kraftwert von Null und dem zugehörigen Verformungsweg fortgeschrieben und anschließend aus allen Wertepaarungen die Federenergie berechnet, gemäß der Gleichung:
ΣEFeder = Σ(F·S) (1) - Unter Zugrundelegung des Energieerhaltungssatzes gemäß der Gleichung:
ΣEFeder = Ekin (2) - Diese Relativgeschwindigkeit v kann zum Beispiel berührungslos mit Hilfe eines in das Kraftfahrzeug eingebauten Radargeräts ermittelt werden oder alternativ im Augenblick des Aufpralls mit Hilfe eines Auslöseschalters, wie er zum Beispiel in der
EP 1 138 559 A1 der Anmelderin beschrieben ist. - Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Sensor ein in Aufprallrichtung vor oder hinter dem elastischen Körper angeordnetes Piezoelement umfasst, mit dem der Verlauf der Aufprallkraft ermittelt wird, indem die beim Aufprall infolge der Druckkraft des elastischen Körpers vom Piezoelement erzeugten Spannungssignale ausgewertet werden. Vorzugsweise werden zwei elastische Körper verwendet, die unterschiedliche Federsteifigkeiten aufweisen, wobei zweckmäßig ein elastisch weicher Körper vor dem Piezoelement und ein elastisch harter Körper hinter dem Piezoelement angeordnet sind, deren beider Kennlinien bei der Berechnung des Verformungswegs und der Federenergie berücksichtigt werden.
- Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
-
1 : eine schematische Seitenansicht eines nur teilweise dargestellten Personenkraftwagens mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; -
2 : eine vergrößerte Querschnittsansicht des vorderen Stoßfängers des Personenkraftwagens. - Der in
1 schematisch dargestellte Personenkraftwagen2 ist unter anderen mit einem Insassenschutzsystem4 in Form einer Airbagvorrichtung6 mit zwei Frontairbags für Fahrer und Beifahrer sowie einer Gurtstraffereinrichtung8 mit zwei Gurtstraffern für die Sicherheitsgurte der beiden Vordersitze ausgestattet. Außerdem ist der Personenkraftwagen2 mit einem Fußgängerschutzsystem10 in Form einer durch einen Airbag12 anhebbaren Motorhaube14 ausgestattet. Während die Gurtstraffer der Gurtstraffereinrichtung8 elektrisch angetrieben werden und damit reversibel sind, weisen die Frontairbags der Airbagvorrichtung6 und der Airbag12 des Fußgängerschutzsystems pyrotechnische Gasgeneratoren (nicht dargestellt) auf, die nach einer Aktivierung ausgetauscht werden müssen. - Um bei einem Aufprall des Personenkraftwagens die Entscheidung zu erleichtern, ob die Schutzsysteme
4 ,10 aktiviert werden sollen, und wenn ja, welche Schutzsysteme4 ,10 in welchem Umfang, ist eine Schutzsystemsteuerung16 vorgesehen, die bei Bedarf in Abhängigkeit von der zu erwartenden Unfallschwere das Insassenschutzsystem4 und/oder das Fußgängerschutzsystem10 ganz oder teilweise aktiviert. - Wenn zum Beispiel ein leichter Unfall droht, wird von den Insassenschutzsystemen
4 ,10 entweder keines oder nur die beiden reversiblen Gurtstraffer8 aktiviert, während die Frontairbags nur dann aktiviert werden, wenn ein schwererer Unfall zu erwarten ist. In diesem Fall kann auch eine sequentielle Aktivierung des Insassenschutzsystems4 erfolgen, indem bereits vor einem drohenden Aufprall die Gurtstraffer8 und unmittelbar nach dem Aufprall die Frontairbags aktiviert werden. Das Fußgängerschutzsystem10 wird dann aktiviert, wenn das Hindernis als möglicher Fußgänger eingestuft wird, wie nachfolgend erläutert wird. - Um die Unfallschwere eines drohenden Unfalls und ggf. die Art des Hindernisses zu ermitteln, ist der Personenwagen
2 zum einen in an sich bekannter Weise mit einer Pre-Crash-Sensorik und einer Early-Crash-Sensorik ausgestattet, von denen die erstere unter anderem ein mit der Schutzsystemsteuerung16 verbundenes Radargerät18 zur Ermittlung der Relativgeschwindigkeit des Personenwagens in Bezug zu einem vor diesem auftauchenden Hindernis, zum Beispiel einem Fußgänger20 umfassen kann. - Derartige Radargeräte sind bekannt und sollen daher hier nicht näher beschrieben werden. Alternativ, und wie am besten in
2 der Zeichnung dargestellt, kann zur Ermittlung der Relativgeschwindigkeit des Personenkraftwagens in Bezug zum Hindernis auch die Early-Crash-Sensorik des Personenkraftwagens mit einem Auslöseschalter22 ausgestattet werden, wie er im Einzelnen in der bereits genanntenEP 1 138 559 A1 der Anmelderin beschrieben ist, deren Offenbarung im Hinblick auf die Konstruktion und Funktionsweise des Auslöseschalters22 hiermit zu einem Teil der vorliegenden Anmeldung gemacht werden soll. - Wie in
2 dargestellt und in derEP 1 138 559 A1 näher erläutert, steht der Auslöseschalter22 nach vorne über die Vorderseite des vorderen Stoßfängers24 über, so dass er denjenigen Teil des Personenkraftwagens2 bildet, der bei einem Frontalaufprall auf ein Hindernis, z. B.20 , als erstes mit diesem in Berührung tritt. Der Auslöseschalter22 besteht aus einem aus zwei Werkstoffen extrudierten Doppelkammerprofil26 , das eine erste Kammer28 und eine zweite Kammer30 umschließt und beim Aufprall infolge der Nachgiebigkeit der Werkstoffe eingedrückt wird. Bei der Verformung des Auslöseschalters22 infolge des Frontalaufpralls treten nacheinander zwei in das Doppelkammerprofil integrierte Kontaktpaare32 ,34 bzw.34 ,36 miteinander in Berührung, womit sich aus der Zeitverzögerung zwischen dem Schließen des Kontakts am vorderen Kontaktpaar32 ,34 und dem Schließen des Kontakts am hinteren Kontaktpaar34 ,36 die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Personenkraftwagen2 und dem Hindernis20 unmittelbar zu Beginn des Aufpralls berechnen lässt. Diese Berechnung erfolgt in der Schutzsystemsteuerung16 , die dazu über ein Kabel38 (1 ) mit dem Auslöseschalter22 verbunden und mit einem geeigneten Rechner (nicht dargestellt) ausgestattet ist. - Zwischen dem Auslöseschalter
22 und dem Stoßfänger24 ist weiter ein Detektor40 angeordnet, mit dessen Hilfe sich ebenfalls zu Beginn eines Frontalaufpralls auf ein Hindernis, z. B.20 , die wirksame Masse des Hindernisses berechnen lässt. In Verbindung mit der vom Radargerät18 bzw. vom Auslöseschalter22 gemessenen Relativgeschwindigkeit des Personenkraftwagens2 in Bezug zum Hindernis lässt dies aussagekräftige Rückschlüsse auf die zu erwartende Unfallschwere und ggf. auch über die Art des Hindernisses zu. - Der Detektor
40 erstreckt sich wie der Auslöseschalter22 über die gesamte Breite des vorderen Stoßfängers24 und besteht im Wesentlichen aus zwei massiven elastisch verformbaren homogenen Körpern42 ,44 mit unterschiedlicher Federsteifigkeit und über ihre Länge gleichbleibendem Querschnitt, die durch ein dazwischen angeordnetes Piezoelement46 voneinander getrennt sind. Von den beiden Körpern42 ,44 ist der weichere42 zwischen dem Auslöseschalter22 und dem Piezoelement46 angeordnet, während der härtere44 zwischen dem Piezoelement46 und der Vorderseite des Stoßfängers24 angeordnet ist. Die Federsteifigkeiten der beiden Körper42 ,44 werden durch die Materialwahl und die Abmessungen der Körper42 ,44 festgelegt. Das Piezoelement46 ist wie der Auslöseschalter22 über das Kabel38 mit der Schutzsystemsteuerung16 verbunden. Diese umfasst eine Auswerteschaltung, in der in die beim Aufprall die im Piezoelement46 erzeugten Spannungssignale ausgewertet werden, um daraus zu Beginn des Aufpralls über einen kurzen Zeitraum von einigen Millisekunden den Betrag der auf die Körper42 ,44 einwirkenden momentanen Aufprallkraft und deren Kraftverlauf über den Messzeitraum hinweg zu ermitteln. - Aus dem zeitlichen Verlauf der Aufprallkraft über den Messzeitraum sowie aus der bekannten Federsteifigkeit der beiden elastischen Körper
42 ,44 lässt sich deren Verformungsweg für jeden Momentanwert der Aufprallkraft berechnen. Aus diesen Momentanwertepaaren der gemessenen Aufprallkraft und des zugehörigen berechneten Verformungswegs kann die theoretische Federenergie berechnet werde, die einer vollständigen Umwandlung der kinetischen Energie des Kraftfahrzeugs und des Hindernisses in Federenergie in den Körpern42 ,44 entspricht, das heißt der kinetischen Energie, die bei einem Abbau der Relativgeschwindigkeit auf Null theoretisch in Federenergie umgesetzt werden könnte. Dazu werden die Momentanwertepaarungen über die ermittelten Wertepaarungen hinaus weiter bis zu einem Kraftwert von Null und dem zugehörigen Verformungsweg fortgeschrieben und anschließend aus allen Wertepaarungen die Federenergie berechnet, gemäß der Gleichung:ΣEFeder = Σ(F·S) (1) - Unter Zugrundelegung des Energieerhaltungssatzes gemäß der Gleichung:
ΣEFeder = Ekin (2) 2 und des Hindernisses20 ist, lässt sich daraus die wirksame Masse meff des Hindernisses20 berechnen, und zwar gemäß der Gleichung: wobei mKfz die Masse des Personenkraftwagens und v dessen Relativgeschwindigkeit in Bezug zum Hindernis im Zeitpunkt des Aufpralls ist und bei vor dem Personenkraftwagen auftauchenden Fußgänger20 etwa der Fahrtgeschwindigkeit des Personenkraftwagens entspricht. - Aus der berechneten wirksamen Masse meff des Hindernisses lassen sich in Verbindung mit der Relativgeschwindigkeit v und der Masse des Personenkraftwagens mKfz aussagekräftige Rückschlüsse über die zu erwartende Unfallschwere und ggf. auch über die Natur des Hindernisses ziehen.
- Ergibt sich zum Beispiel eine verhältnismäßig geringe wirksame Masse meff von weniger als 200 kg und wird gleichzeitig eine verhältnismäßig geringe Relativgeschwindigkeit v von weniger als 40 km/h gemessen, so braucht das Insassenschutzsystem
4 und insbesondere die Frontairbags der Airbagvorrichtung6 nicht aktiviert zu werden, während eine sofortige Aktivierung des Fußgängerschutzsystems10 durch aufblasen des Airbags12 von Vorteil ist, da es sich bei dem Hindernis um einen Fußgänger20 oder Radfahrer handeln kann. Ergibt sich demgegenüber eine sehr hohe wirksame Masse meff von mehr als 800 kg und wird gleichzeitig eine verhältnismäßig hohe Relativgeschwindigkeit von mehr als 60 km/h gemessen, so kann es sich bei dem Hindernis entweder um ein stehendes oder langsam entgegenkommendes Fahrzeug oder um ein ortsfestes unnachgiebiges Hindernis handeln, das am besten zu einer sofortigen Aktivierung der Gurtstraffer8 und Frontairbags der Airbagvorrichtung6 führen sollte, sofern die ersteren nicht bereits zuvor von der Pre-Crash-Sensorik aktiviert worden sind. - An Stelle eines einzigen Detektors
40 können auch mehrere diskrete Detektoren entlang des vorderen Stoßfängers24 angeordnet werden, die, wenn sie bei einem Aufprall auf ein Hindernis nur teilweise ansprechen, weitere Hinweise auf die Art des Hindernisses liefern.
Claims (13)
- Verfahren zur Aktivierung oder Einstellung von Insassen- oder Fußgänger-Schutzsystemen von Kraftfahrzeugen bei einem Aufprall des Kraftfahrzeugs auf ein Hindernis, bei welchem Verfahren die Relativgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs in Bezug zum Hindernis sowie eine wirksame Masse des Hindernisses ermittelt und bei der Aktivierung oder Einstellung der Schutzsysteme berücksichtigt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Verlauf einer Kraft ermittelt wird, die zu Beginn des Aufpralls auf mindestens einen elastischen Körper (
42 ,44 ) mit bekannter Federkennlinie einwirkt, dass anschließend aus dem Kraftverlauf und der Federkennlinie ein Verformungsweg des Körpers (42 ,44 ) berechnet wird, dass aus dem Kraftverlauf und dem Verformungsweg die Federenergie berechnet wird, die der kinetischen Energie des Kraftfahrzeugs und des Hindernisses entspricht, und dass aus der Federenergie, der Relativgeschwindigkeit und der bekannten Masse des Kraftfahrzeugs die wirksame Masse des Hindernisses (20 ) berechnet wird. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung des Kraftverlaufs das Spannungssignal eines in Aufprallrichtung vor oder hinter dem elastischen Körper (
42 ,44 ) angeordneten Piezoelements (46 ) ausgewertet wird. - Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verlauf einer Kraft ermittelt wird, die infolge des Aufpralls auf zwei elastische Körper (
42 ,44 ) mit unterschiedlichen Federkennlinien einwirkt. - Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung des Kraftverlaufs das Spannungssignal eines in Aufprallrichtung zwischen den beiden elastischen Körpern (
42 ,44 ) angeordneten Piezoelements (46 ) ausgewertet wird. - Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Relativgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (
2 ) in Bezug zum Hindernis (20 ) mittels Radar ermittelt wird. - Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Relativgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (
2 ) in Bezug zum Hindernis (20 ) anhand der Zeitverzögerung zwischen dem Schließen zweier Kontaktpaare (32 ,34 ;34 ,36 ) eines Schalters (22 ) am Stoßfänger (24 ) des Kraftfahrzeugs (2 ) ermittelt wird. - Vorrichtung zur Aktivierung oder Einstellung von Insassen- oder Fußgänger-Schutzsystemen von Kraftfahrzeugen bei einem Aufprall des Kraftfahrzeugs auf ein Hindernis, mit Einrichtungen zur Ermittlung der Relativgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs in Bezug zum Hindernis sowie einer wirksamen Masse des Hindernisses, wobei die Vorrichtung die ermittelte Relativgeschwindigkeit und die wirksame Masse bei der Aktivierung oder Einstellung der Schutzsysteme berücksichtigt, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen (
40 ,16 ) zur Ermittlung der wirksamen Masse des Hindernisses (20 ) mindestens einen elastischen Körper (42 ,44 ) mit bekannter Federkennlinie und einen Sensor (46 ) zur Messung des Verlaufs einer zu Beginn des Aufpralls auf den elastischen Körper (42 ,44 ) einwirkenden Kraft umfasst, sowie einen Rechner zur Berechnung eines Verformungswegs des Körpers (42 ,44 ) aus dem Kraftverlauf und der Federkennlinie, zur Berechnung einer der kinetischen Energie des Kraftfahrzeugs (2 ) und des Hindernisses (20 ) entsprechenden Federenergie aus dem Kraftverlauf und dem Verformungsweg und zur Berechnung der wirksamen Masse des Hindernisses (20 ) aus der Federenergie, der Relativgeschwindigkeit und einer bekannten Masse des Kraftfahrzeugs (2 ). - Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (
46 ) ein in Aufprallrichtung vor oder hinter dem elastischen Körper (42 ,44 ) angeordnetes Piezoelement (46 ) umfasst. - Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen (
40 ,16 ) zur Ermittlung der wirksamen Masse des Hindernisses (20 ) zwei elastische Körper (42 ,44 ) mit unterschiedlicher Federkennlinie umfassen. - Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (
46 ) ein in Aufprallrichtung zwischen den elastischen Körpern (42 ,44 ) angeordnetes Piezoelement (46 ) umfasst. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (
46 ) und der elastische Körper (42 ,44 ) an der Vorderseite eines vorderen Stoßfängers (24 ) des Kraftfahrzeugs (2 ) angeordnet sind. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen zur Ermittlung der Relativgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (
2 ) in Bezug zum Hindernis (20 ) ein Radargerät (18 ) umfassen. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen zur Ermittlung der Relativgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (
2 ) in Bezug zum Hindernis (20 ) einen am Stoßfänger (24 ) des Kraftfahrzeugs (2 ) angebrachten Schalter (22 ) mit zwei Kontaktpaare (32 ,34 ;34 ,36 ) umfassen, die beim Aufprall durch Verformung des Schalters (22 ) zeitverzögert in Kontakt treten.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2002161859 DE10261859B4 (de) | 2002-12-20 | 2002-12-20 | Verfahren und Vorrichtung zur Aktivierung oder Einstellung von Insassen- oder Fußgänger-Schutzsystemen von Kraftfahrzeugen bei einem Aufprall des Kraftfahrzeugs auf ein Hindernis |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2002161859 DE10261859B4 (de) | 2002-12-20 | 2002-12-20 | Verfahren und Vorrichtung zur Aktivierung oder Einstellung von Insassen- oder Fußgänger-Schutzsystemen von Kraftfahrzeugen bei einem Aufprall des Kraftfahrzeugs auf ein Hindernis |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10261859A1 DE10261859A1 (de) | 2004-07-08 |
DE10261859B4 true DE10261859B4 (de) | 2012-05-31 |
Family
ID=32478136
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2002161859 Expired - Fee Related DE10261859B4 (de) | 2002-12-20 | 2002-12-20 | Verfahren und Vorrichtung zur Aktivierung oder Einstellung von Insassen- oder Fußgänger-Schutzsystemen von Kraftfahrzeugen bei einem Aufprall des Kraftfahrzeugs auf ein Hindernis |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10261859B4 (de) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10355344A1 (de) * | 2003-11-25 | 2005-06-23 | Conti Temic Microelectronic Gmbh | Vorrichtung und Verfahren für einen Aufprallschutz bei einem Kraftfahrzeug |
DE102004036833A1 (de) * | 2004-07-29 | 2006-02-16 | Conti Temic Microelectronic Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zur Erzeugung eines Auslösekriteriums für ein Aufprallschutzsystem eines Fahrzeugs |
DE102005006763A1 (de) * | 2005-02-15 | 2006-08-24 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Objekterkennung |
DE102005017992A1 (de) * | 2005-04-19 | 2006-10-26 | Bayerische Motoren Werke Ag | Schutzeinrichtung an der Frontklappe eines Kraftfahrzeugs |
DE102005021282A1 (de) * | 2005-05-09 | 2006-11-16 | Trw Automotive Gmbh | Fußgängerschutzvorrichtung mit integriertem Sensor |
JP4055789B2 (ja) | 2005-05-20 | 2008-03-05 | トヨタ自動車株式会社 | バンパ構造 |
DE102007029987B4 (de) * | 2007-06-28 | 2009-05-07 | Daimler Ag | Fahrzeug mit einer bei einem Fußgänger-Aufprall aufstellbaren Fronthaube |
FR2922172B1 (fr) * | 2007-10-11 | 2010-04-30 | Faurecia Bloc Avant | Dispositif d'absorption de chocs pour vehicule automobile et methode de pilotage d'un tel dispositif |
DE102009012589B4 (de) | 2008-03-21 | 2019-01-31 | Denso Corporation | Aufprall-Detektorvorrichtung für ein Fahrzeug |
NL2001991C (nl) * | 2008-09-17 | 2010-03-18 | Holland Safety Systems | Inrichting voor het vermijden van verkeersongelukken. |
AT515500A1 (de) | 2014-03-12 | 2015-09-15 | Siemens Ag Oesterreich | Vorrichtung und Verfahren zur Hinderniserkennung bei Schienenfahrzeugen |
Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2256146B2 (de) * | 1971-11-22 | 1980-08-14 | Fujitsu Ltd., Kawasaki, Kanagawa | Aufprallschutzvorrichtung |
DE19647660A1 (de) * | 1996-11-19 | 1998-05-20 | Daimler Benz Ag | Auslösevorrichtung für Insassenrückhaltesysteme in einem Fahrzeug |
DE19718803C1 (de) * | 1997-05-03 | 1998-10-22 | Ford Global Tech Inc | Bestimmen eines Fußgängeraufpralls auf ein Fahrzeug |
DE19732302A1 (de) * | 1997-07-26 | 1999-01-28 | Volkswagen Ag | Kollisions-Sensor-Anordnung für Kraftfahrzeuge |
DE19818586C1 (de) * | 1998-04-25 | 1999-09-30 | Daimler Chrysler Ag | Schutzvorrichtung für ein Kraftfahrzeug |
DE19946407A1 (de) * | 1999-09-28 | 2001-04-12 | Siemens Restraint System Gmbh | System zur gezielten Aktivierung von passiven Rückhaltekomponenten in einem Kraftfahrzeug in Abhängigkeit von der Masse- bzw. Ortsfestigkeit des Hindernisses |
DE10003992A1 (de) * | 2000-01-29 | 2001-08-09 | Bosch Gmbh Robert | Sensoranordnung |
DE10100880A1 (de) * | 2001-01-11 | 2002-07-25 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur Aufprallerkennung bei einem Kraftfahrzeug |
DE10132681C1 (de) * | 2001-07-05 | 2002-08-22 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur Klassifizierung von einem Hindernis anhand von Precrashsensorsignalen |
DE10113720A1 (de) * | 2001-03-21 | 2002-09-26 | Volkswagen Ag | Kollisions-Sensor für Kraftfahrzeuge und Verfahren zur Erfassung der auf ein Bauteil eines Kraftfahrzeuges im Crashfall einwirkenden Kräfte |
DE10120457A1 (de) * | 2001-04-26 | 2002-10-31 | Bosch Gmbh Robert | Sensoranordnung und ein Verfahren zur Erfassung und Auswertung von mechanischen Deformationen |
DE10247670A1 (de) * | 2001-10-10 | 2003-04-30 | Visteon Global Tech Inc | Verwendung von seitens Fernerfassungseinrichtungen gelieferten Daten für Entscheidungen zur Aktivierung von Schutzeinrichtungen |
DE10256956A1 (de) * | 2002-12-05 | 2004-07-15 | Siemens Restraint Systems Gmbh | Fußgängerschutzsystem und Verfahren zum Aktivieren eines Fußgängerschutzsystems in Abhängigkeit eines Aufpralls |
-
2002
- 2002-12-20 DE DE2002161859 patent/DE10261859B4/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2256146B2 (de) * | 1971-11-22 | 1980-08-14 | Fujitsu Ltd., Kawasaki, Kanagawa | Aufprallschutzvorrichtung |
DE19647660A1 (de) * | 1996-11-19 | 1998-05-20 | Daimler Benz Ag | Auslösevorrichtung für Insassenrückhaltesysteme in einem Fahrzeug |
DE19718803C1 (de) * | 1997-05-03 | 1998-10-22 | Ford Global Tech Inc | Bestimmen eines Fußgängeraufpralls auf ein Fahrzeug |
DE19732302A1 (de) * | 1997-07-26 | 1999-01-28 | Volkswagen Ag | Kollisions-Sensor-Anordnung für Kraftfahrzeuge |
DE19818586C1 (de) * | 1998-04-25 | 1999-09-30 | Daimler Chrysler Ag | Schutzvorrichtung für ein Kraftfahrzeug |
DE19946407A1 (de) * | 1999-09-28 | 2001-04-12 | Siemens Restraint System Gmbh | System zur gezielten Aktivierung von passiven Rückhaltekomponenten in einem Kraftfahrzeug in Abhängigkeit von der Masse- bzw. Ortsfestigkeit des Hindernisses |
DE10003992A1 (de) * | 2000-01-29 | 2001-08-09 | Bosch Gmbh Robert | Sensoranordnung |
DE10100880A1 (de) * | 2001-01-11 | 2002-07-25 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur Aufprallerkennung bei einem Kraftfahrzeug |
DE10113720A1 (de) * | 2001-03-21 | 2002-09-26 | Volkswagen Ag | Kollisions-Sensor für Kraftfahrzeuge und Verfahren zur Erfassung der auf ein Bauteil eines Kraftfahrzeuges im Crashfall einwirkenden Kräfte |
DE10120457A1 (de) * | 2001-04-26 | 2002-10-31 | Bosch Gmbh Robert | Sensoranordnung und ein Verfahren zur Erfassung und Auswertung von mechanischen Deformationen |
DE10132681C1 (de) * | 2001-07-05 | 2002-08-22 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur Klassifizierung von einem Hindernis anhand von Precrashsensorsignalen |
DE10247670A1 (de) * | 2001-10-10 | 2003-04-30 | Visteon Global Tech Inc | Verwendung von seitens Fernerfassungseinrichtungen gelieferten Daten für Entscheidungen zur Aktivierung von Schutzeinrichtungen |
DE10256956A1 (de) * | 2002-12-05 | 2004-07-15 | Siemens Restraint Systems Gmbh | Fußgängerschutzsystem und Verfahren zum Aktivieren eines Fußgängerschutzsystems in Abhängigkeit eines Aufpralls |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE10261859A1 (de) | 2004-07-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0327853B1 (de) | Verfahren zur Wirksamschaltung eines Sicherheitssystems | |
DE102004046360B4 (de) | Kraftfahrzeug mit einem präventiv wirkenden Schutzsystem | |
DE10065518B4 (de) | Verfahren zum Auslösen von Rückhaltemitteln in einem Kraftfahrzeug | |
DE102005042252B4 (de) | Überschlagserfassungsvorrichtung und -verfahren für Fahrzeuge | |
DE19848997B4 (de) | Fahrzeuginsassenschutzsystem | |
DE102005008190B4 (de) | Verfahren und Steuerungseinrichtung zur Auslösung von Seitenaufprall-Rückhaltesystemen | |
DE19923708B4 (de) | Kraftfahrzeug mit Federungs- und Dämpfungseinrichtung und kombinierter Sicherheitseinrichtung | |
DE4116336C1 (en) | Passive safety device release assembly for motor vehicle occupant - has acceleration pick=ups with sensitivity axes directed to detect angle of frontal impact and supplying evaluating circuit | |
DE10100880B4 (de) | Verfahren zur Aufprallerkennung bei einem Kraftfahrzeug | |
DE10331862C5 (de) | Fahrzeugrahmenschutzelement und Verfahren zur Ansteuerung eines Insassenschutzmittels | |
EP1409297B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur ansteuerung der auslösung von passiven sicherheitssystemen sowie anwendung davon | |
WO1993021043A1 (de) | Verfahren und einrichtung zum schutz von fahrzeuginsassen | |
DE10039755B4 (de) | Verfahren zur Auslösung einer Personenschutzsystemkomponente, Auslösevorrichtung für ein Personenschutzsystem sowie Personenschutzsystem | |
DE10261859B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Aktivierung oder Einstellung von Insassen- oder Fußgänger-Schutzsystemen von Kraftfahrzeugen bei einem Aufprall des Kraftfahrzeugs auf ein Hindernis | |
DE102009025021A1 (de) | Verfahren zur Steuerung einer Rückhaltevorrichtung für Insassen eines Fahrzeugs | |
DE102004037704B4 (de) | Kraftfahrzeug mit einem präventiv wirkenden Schutzsystem | |
DE19946407A1 (de) | System zur gezielten Aktivierung von passiven Rückhaltekomponenten in einem Kraftfahrzeug in Abhängigkeit von der Masse- bzw. Ortsfestigkeit des Hindernisses | |
EP1426252B1 (de) | Fussgängerschutzsystem und Verfahren zum Schutz von Fussgängern | |
EP1501704B1 (de) | Verfahren und anordnung zur ansteuerung von rückhaltemitteln | |
DE102016014817A1 (de) | Unterfahrschutzvorrichtung für ein Nutzfahrzeug | |
DE10261870A1 (de) | Kraftfahrzeug mit Vorrichtungen zum Anheben eines Deckels oder Deckelteils bei einer Fußgängerkollision sowie zur Rückführung desselben | |
EP1490248B1 (de) | Verfahren und anordnung zur ansteuerung von insbesondere reversibel ansteuerbaren rückhaltemitteln | |
DE102012004007A1 (de) | Verfahren zur Ansteuerung einer Sicherheitsgurtvorrichtung eines Fahrzeuges und Sicherheitsgurtvorrichtung | |
DE102007053680B4 (de) | Verfahren zum Schutz von Insassen eines Fahrzeuges bei einem Unfall | |
DE19909296A1 (de) | Kraftfahrzeug-Insassenschutzsystem und Verfahren zum Auslösen einer Insassenschutzkomponente bei einer Seitenkollision |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8120 | Willingness to grant licences paragraph 23 | ||
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20120901 |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |