用于汽車的行人保護系統的制作方法
【專利摘要】在具有布置在汽車的橫梁(120)和減振器外罩(130)之間的至少一個檢測沖撞的傳感器(20)和變形元件(30)的用于汽車的行人保護系統的情況下，并且具有分析至少一個傳感器(20)的信號的控制單元(40)。當變形元件(30)設計成具有空腔(140)的可變形的本體時，可減小所需的位置需求，在該空腔中布置至少一個傳感器(20)并且在空腔(140)中檢測電磁場(50)的改變。
【專利說明】用于汽車的行人保護系統
[0001]本發(fā)明涉及具有布置在汽車的橫梁和減振器外罩之間的至少一個檢測沖撞的傳感器和變形元件的用于汽車的行人保護系統，并且具有分析至少一個傳感器的信號的控制單元。
[0002]這種行人保護系統可以從DE 102004009301 Al和DE 103 60 138 Al得悉。
[0003]在DE 10 2004 009 301 Al中公開的實施方式的情況下減振器外罩在泡沫塑料和汽車的橫梁之前布置。在減振器外罩上在減振器外罩和泡沫塑料或者橫梁之間安置加速度傳感器。加速度傳感器的信號在控制單元中分析。在行人沖撞到汽車的情況下行人保護功能控制，例如外部安全氣囊，以便最小化對行人的事故后果。
[0004]這個已知行人保護系統的主要特征可見為減振器外罩后面的加速度傳感器的安裝部位。通過這個位置加速度傳感器密集地位于在行人的可能的撞擊點上，使得其信號強度在行人事故的情況下明顯增加并且加速度信號的可靠的檢測是有可能的。
[0005]在DE 103 60 138 Al公開的實施方式的情況下減振器外罩布置在汽車的泡沫塑料和橫梁之前。在橫梁和泡沫塑料之間布置壓電碰撞識別傳感器。在行人沖撞減振器外罩的情況下壓力通過泡沫塑料傳遞到壓電碰撞識別傳感器并且產生可以作為信號分析的電的電壓。根據這個信號控制單元控制行人保護功能。
[0006]這個已知行人保護系統的主要特征可見為使用壓電碰撞識別傳感器。在這些傳感器的情況下可消減例如由于傳感器接納面的預先損壞產生并且可妨礙碰撞識別的電壓。
[0007]在前述實施方式需要減振器外罩后的泡沫塑料作為變形元件，以便減輕行人的沖撞，或作為力傳遞元件，以便將沖撞的力傳遞到傳感器。為了達到這個效果需要足夠大的泡沫塑料體積。
[0008]本發(fā)明以該任務為基礎，減少開始描述的行人保護系統的所需的位置需要。
[0009]這個任務根據本發(fā)明以這種方式解決，變形元件設計成具有空腔的可變形的本體，在空腔中布置至少一個傳感器并且在空腔檢測電磁場的改變。本發(fā)明的其他有利特征是從屬權利要求和附圖描述的主題。
[0010]因此根據本發(fā)明變形元件在與尤其是行人的碰撞對象相撞的情況下變形。通過使變形元件變形運動能量轉換成變形能量，減輕行人和乘客的事故后果。事故后果的有效減輕適宜通過適當選擇材料(也就是考慮材料組成)并且適當地調整大小實現。通過使變形元件變形空腔還在其空間結構(形狀和/或體積)上變化。這導致空腔中電磁場的變化。電磁場還理解為電場或磁場。這個改變用至少一個傳感器檢測并且由此產生的信號由控制單元分析。根據本發(fā)明的行人保護系統的特別優(yōu)點在于，可以放棄占用非常大空間的泡沫塑料，而不妨礙行人保護的效果。這特別在其中一般沒有足夠的空間可用的較小汽車的情況下有用，以便安裝有效行人保護系統。此外較小位置需求還對于設計和成本有利。這樣可以縮短懸垂，這不僅帶來較少材料成本，而且較多自由空間用于設計。
[0011]在至少一個傳感器設計為電容或電感傳感器時可可靠地檢測電磁場的改變。用電容傳感器可監(jiān)視尤其是電場組件，用電感傳感器可監(jiān)視磁場組件。此外當不導電或僅微弱導電材料，尤其是絕緣體滲透到電磁場中時，電容傳感器然后還可靠地工作。當變形元件由絕緣材料制造時，這例如是可能的。
[0012]在優(yōu)選實施方式中變形元件設計成金屬籠。使用金屬材料(例如金屬板)一方面使得可能的是，作為電容傳感器的備選或補充使用電感傳感器用于檢測電磁場的變化。另一方面金屬籠具有在沖撞的情況下的高能量吸收能力和柔韌性。尤其有利地示出，形成具有裂口狀的開口的金屬籠。
[0013]當變形元件在橫梁上固定時，實現變形元件的特別可靠的結構。如果變形元件具有大開口，則變形元件適宜地如此在橫梁上固定，大開口的邊緣放置在橫梁上。
[0014]當控制單元設計成，根據至少一個傳感器的信號觸發(fā)汽車的行人保護功能時，可以避免在沖撞汽車的情況下損壞危險和可能的行人的事故后果。有利地設置用于抬起汽車的前蓋(所謂活動前蓋或者引擎罩)的功能作為要觸發(fā)的行人保護功能。例如還可設想推動安全氣囊作為另外的要觸發(fā)的行人保護功能。
[0015]當多個檢測電磁場改變的傳感器布置在空腔中時，可以尤其可靠地檢測電磁場的改變(尤其是還在空間上和/或時間上分散)，所述傳感器的信號由控制單元分析。例如這些傳感器可沿著橫梁，尤其是以相同距離布置。如此可確定，相撞是在汽車的右側、中間還是在左側發(fā)生。這樣可以針對相撞點協調地有目的地控制行人保護功能。
[0016]控制單元適宜設計成，接收并且分析另外的傳感器的信號，以便于驗證不同傳感器的信號。如此可以識別并且濾出錯誤信號。此外給出這樣的可能性，診斷并且排除傳感器的損壞或錯誤功能。另外的傳感器可以設計成例如攝像機，(必要時其具有相應圖像處理單元)。有利地控制單元設計成，根據至少一個傳感器的信號和另外的傳感器的信號觸發(fā)汽車的行人保護功能。
[0017]在附圖中示出用作示例的本發(fā)明的實施方式。其示出:
圖1以側視圖示出在與行人相撞之前行人保護系統的示意表示以及圖2以側視圖示出在相撞之后圖1的行人保護系統的示意表示。
[0018]圖1示出根據本發(fā)明的行人保護系統10。行人保護系統10具有電容傳感器20，變形元件30和控制單元40。
[0019]傳感器20監(jiān)視傳感器20產生的電場50。電場50在未詳細表不的其中安裝行人保護系統10的汽車的無事故運行中不變化。電容傳感器20通過雙向數據線路60，例如CAN總線(CAN:控制器區(qū)域網絡)，與控制單元40相連。電容傳感器20通過數據線路60傳輸其信號到電容傳感器?？刂茊卧?0能夠通過數據線路60傳輸控制信號到傳感器20。這樣的控制信號例如用于下列目的:激活傳感器20;去激活傳感器20;診斷傳感器20;改變電場50，以便于場強匹配改變的環(huán)境條件。
[0020]控制單元40分析傳感器20的接收信號并且決定，是否發(fā)生與碰撞對象70 (尤其是行人)的相撞。在本情況下還未發(fā)生相撞。
[0021]控制單元40通過雙向數據線路80與活動前蓋90相連,該活動前蓋(還例如推動安全氣囊)是要觸發(fā)的行人保護功能?；顒忧吧w90如此設計，使得活動前蓋在來自控制單元40的控制信號的情況下可以豎起，便于在沖撞汽車的情況下減輕行人的受損后果?；顒忧吧w90可通過數據線路80還將信號發(fā)送到控制單元40。這樣的信號涉及例如該信息，活動前蓋90是否隨時可用或是否存在錯誤功能。在錯誤功能的情況下駕駛員可以如此盡早注意到錯誤功能并且使得能夠，修理活動前蓋90。對駕駛員的通知適宜通過汽車中的顯示設備(例如在組合儀表或信息系統(Infotainmentsystem)的顯示器上)實現。
[0022]控制單元40通過雙向數據線路100與另外的傳感器110相連。另外的傳感器110(如傳感器20)用于，檢測與碰撞對象70的相撞。尤其是考慮下列作為另外的傳感器110:光學攝像機，紅外傳感器，近場雷達傳感器，超聲波傳感器，接觸傳感器，加速度傳感器，接觸傳感器，壓力軟管傳感器。控制單元40設計成，合并并且分析另外的傳感器110和傳感器20的信號。通過其中考慮有意的冗余數據的這個所謂的傳感器數據融合，可提高相撞的檢測的可靠性。如此例如可能的是，然后當傳感器失靈或發(fā)送錯誤信號時，還準確地檢測相撞。
[0023]變形元件30設計成帶槽的金屬片籠并且在汽車的橫梁120和減振器外罩130之間布置。對此變形元件30在橫梁120上固定?？烧J識到，變形元件30具有空腔140，在空腔中布置傳感器20，確切地說關于通過箭頭150指示的行駛方向和汽車縱軸地在空腔140的后部。
[0024]圖2示出在與碰撞對象70相撞之后圖1的行人保護系統10。
[0025]可認識到，變形元件30用于與碰撞對象70相撞而壓縮。虛線150指示在相撞之前變形元件30的前面的輪廓。
[0026]變形元件30的壓縮導致電場50的改變。這個改變由傳感器20檢測，傳感器接著將相應的信號通過數據線路60發(fā)送到控制單元40。接著控制單元40將這些信號用另外的傳感器110的信號校準。當前控制單元40引起該結果，與行人的相撞在汽車的正面上發(fā)生并且將用于豎起的信號發(fā)送到活動前蓋90。接著活動前蓋90以預確定的方式豎起，便于攔住行人。例如活動前蓋90豎起十到二十厘米。還可能的是，活動前蓋90的豎起根據當前的汽車速度進行并且活動前蓋90例如僅可在速度在二十km/h和五十五km/h之間的情況下豎起。
[0027]附圖標記
10 行人保護系統 20 傳感器 30 變形元件 40 控制單元 50 電場 60 數據線路 70 碰撞對象 80 數據線路 90 活動前蓋 100 數據線路 110 另外的傳感器 120 橫梁 130 減振器外罩 140 空腔 150 箭頭 160 線條
【權利要求】
1.一種具有布置在汽車的橫梁(120)和減振器外罩(130)之間的至少一個檢測沖撞的傳感器(20)和變形元件(30)的用于汽車的行人保護系統，并且具有分析至少一個傳感器(20)的信號的控制單元(40)，其特征在于，所述變形元件(30)設計成具有空腔(140)的可變形的本體，在所述空腔中布置至少一個傳感器(20)并且在所述空腔(140)中檢測電磁場(50)的改變。
2.如權利要求1所述的行人保護系統，其特征在于，所述至少一個傳感器(20)設計成電容或電感傳感器，利用所述傳感器能檢測電磁場(50)的改變。
3.如權利要求1或2所述的行人保護系統，其特征在于，所述變形元件(30)設計成金屬籠。
4.如上述權利要求之一所述的行人保護系統，其特征在于，所述變形元件(30)在橫梁(120)上固定。
5.如上述權利要求之一所述的行人保護系統，其特征在于，所述控制單元(40)設計成，汽車的行人保護功能根據至少一個傳感器(20)的信號觸發(fā)。
6.如權利要求5所述的行人保護系統，其特征在于，用于抬起汽車的前蓋(90)和/或用于觸發(fā)推動安全氣囊的功能設置作為行人保護功能。
7.如上述權利要求之一所述的行人保護系統，其特征在于，多個檢測電磁場改變的傳感器(20)布置在所述空腔(140)中，所述傳感器的信號由控制單元(40)分析。
8.如上述權利要求之一所述的行人保護系統，其特征在于，所述控制單元(40)設計成，信號由另外的傳感器(110)接收并且分析。
9.如權利要求8所述的行人保護系統，其特征在于，所述控制單元(40)設計成，汽車的行人保護功能根據至少一個傳感器(20)的信號和另外的傳感器(110)的信號觸發(fā)。
【文檔編號】B60R19/48GK104395150SQ201380036150
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2013年4月17日 優(yōu)先權日:2012年7月6日
【發(fā)明者】T.加斯, R.普勒格爾, A.勒施克, T.施特魯茨, U.哈肯伯格 申請人:大眾汽車有限公司