用于汽车的行人保护系统的制作方法
【专利摘要】在具有布置在汽车的横梁(120)和减振器外罩(130)之间的至少一个检测冲撞的传感器(20)和变形元件(30)的用于汽车的行人保护系统的情况下，并且具有分析至少一个传感器(20)的信号的控制单元(40)。当变形元件(30)设计成具有空腔(140)的可变形的本体时，可减小所需的位置需求，在该空腔中布置至少一个传感器(20)并且在空腔(140)中检测电磁场(50)的改变。
【专利说明】用于汽车的行人保护系统
[0001]本发明涉及具有布置在汽车的横梁和减振器外罩之间的至少一个检测冲撞的传感器和变形元件的用于汽车的行人保护系统，并且具有分析至少一个传感器的信号的控制单元。
[0002]这种行人保护系统可以从DE 102004009301 Al和DE 103 60 138 Al得悉。
[0003]在DE 10 2004 009 301 Al中公开的实施方式的情况下减振器外罩在泡沫塑料和汽车的横梁之前布置。在减振器外罩上在减振器外罩和泡沫塑料或者横梁之间安置加速度传感器。加速度传感器的信号在控制单元中分析。在行人冲撞到汽车的情况下行人保护功能控制，例如外部安全气囊，以便最小化对行人的事故后果。
[0004]这个已知行人保护系统的主要特征可见为减振器外罩后面的加速度传感器的安装部位。通过这个位置加速度传感器密集地位于在行人的可能的撞击点上，使得其信号强度在行人事故的情况下明显增加并且加速度信号的可靠的检测是有可能的。
[0005]在DE 103 60 138 Al公开的实施方式的情况下减振器外罩布置在汽车的泡沫塑料和横梁之前。在横梁和泡沫塑料之间布置压电碰撞识别传感器。在行人冲撞减振器外罩的情况下压力通过泡沫塑料传递到压电碰撞识别传感器并且产生可以作为信号分析的电的电压。根据这个信号控制单元控制行人保护功能。
[0006]这个已知行人保护系统的主要特征可见为使用压电碰撞识别传感器。在这些传感器的情况下可消减例如由于传感器接纳面的预先损坏产生并且可妨碍碰撞识别的电压。
[0007]在前述实施方式需要减振器外罩后的泡沫塑料作为变形元件，以便减轻行人的冲撞，或作为力传递元件，以便将冲撞的力传递到传感器。为了达到这个效果需要足够大的泡沫塑料体积。
[0008]本发明以该任务为基础，减少开始描述的行人保护系统的所需的位置需要。
[0009]这个任务根据本发明以这种方式解决，变形元件设计成具有空腔的可变形的本体，在空腔中布置至少一个传感器并且在空腔检测电磁场的改变。本发明的其他有利特征是从属权利要求和附图描述的主题。
[0010]因此根据本发明变形元件在与尤其是行人的碰撞对象相撞的情况下变形。通过使变形元件变形运动能量转换成变形能量，减轻行人和乘客的事故后果。事故后果的有效减轻适宜通过适当选择材料(也就是考虑材料组成)并且适当地调整大小实现。通过使变形元件变形空腔还在其空间结构(形状和/或体积)上变化。这导致空腔中电磁场的变化。电磁场还理解为电场或磁场。这个改变用至少一个传感器检测并且由此产生的信号由控制单元分析。根据本发明的行人保护系统的特别优点在于，可以放弃占用非常大空间的泡沫塑料，而不妨碍行人保护的效果。这特别在其中一般没有足够的空间可用的较小汽车的情况下有用，以便安装有效行人保护系统。此外较小位置需求还对于设计和成本有利。这样可以缩短悬垂，这不仅带来较少材料成本，而且较多自由空间用于设计。
[0011]在至少一个传感器设计为电容或电感传感器时可可靠地检测电磁场的改变。用电容传感器可监视尤其是电场组件，用电感传感器可监视磁场组件。此外当不导电或仅微弱导电材料，尤其是绝缘体渗透到电磁场中时，电容传感器然后还可靠地工作。当变形元件由绝缘材料制造时，这例如是可能的。
[0012]在优选实施方式中变形元件设计成金属笼。使用金属材料(例如金属板)一方面使得可能的是，作为电容传感器的备选或补充使用电感传感器用于检测电磁场的变化。另一方面金属笼具有在冲撞的情况下的高能量吸收能力和柔韧性。尤其有利地示出，形成具有裂口状的开口的金属笼。
[0013]当变形元件在横梁上固定时，实现变形元件的特别可靠的结构。如果变形元件具有大开口，则变形元件适宜地如此在横梁上固定，大开口的边缘放置在横梁上。
[0014]当控制单元设计成，根据至少一个传感器的信号触发汽车的行人保护功能时，可以避免在冲撞汽车的情况下损坏危险和可能的行人的事故后果。有利地设置用于抬起汽车的前盖(所谓活动前盖或者引擎罩)的功能作为要触发的行人保护功能。例如还可设想推动安全气囊作为另外的要触发的行人保护功能。
[0015]当多个检测电磁场改变的传感器布置在空腔中时，可以尤其可靠地检测电磁场的改变(尤其是还在空间上和/或时间上分散)，所述传感器的信号由控制单元分析。例如这些传感器可沿着横梁，尤其是以相同距离布置。如此可确定，相撞是在汽车的右侧、中间还是在左侧发生。这样可以针对相撞点协调地有目的地控制行人保护功能。
[0016]控制单元适宜设计成，接收并且分析另外的传感器的信号，以便于验证不同传感器的信号。如此可以识别并且滤出错误信号。此外给出这样的可能性，诊断并且排除传感器的损坏或错误功能。另外的传感器可以设计成例如摄像机，(必要时其具有相应图像处理单元)。有利地控制单元设计成，根据至少一个传感器的信号和另外的传感器的信号触发汽车的行人保护功能。
[0017]在附图中示出用作示例的本发明的实施方式。其示出:
图1以侧视图示出在与行人相撞之前行人保护系统的示意表示以及图2以侧视图示出在相撞之后图1的行人保护系统的示意表示。
[0018]图1示出根据本发明的行人保护系统10。行人保护系统10具有电容传感器20，变形元件30和控制单元40。
[0019]传感器20监视传感器20产生的电场50。电场50在未详细表不的其中安装行人保护系统10的汽车的无事故运行中不变化。电容传感器20通过双向数据线路60，例如CAN总线(CAN:控制器区域网络)，与控制单元40相连。电容传感器20通过数据线路60传输其信号到电容传感器。控制单元40能够通过数据线路60传输控制信号到传感器20。这样的控制信号例如用于下列目的:激活传感器20;去激活传感器20;诊断传感器20;改变电场50，以便于场强匹配改变的环境条件。
[0020]控制单元40分析传感器20的接收信号并且决定，是否发生与碰撞对象70 (尤其是行人)的相撞。在本情况下还未发生相撞。
[0021]控制单元40通过双向数据线路80与活动前盖90相连,该活动前盖(还例如推动安全气囊)是要触发的行人保护功能。活动前盖90如此设计，使得活动前盖在来自控制单元40的控制信号的情况下可以竖起，便于在冲撞汽车的情况下减轻行人的受损后果。活动前盖90可通过数据线路80还将信号发送到控制单元40。这样的信号涉及例如该信息，活动前盖90是否随时可用或是否存在错误功能。在错误功能的情况下驾驶员可以如此尽早注意到错误功能并且使得能够，修理活动前盖90。对驾驶员的通知适宜通过汽车中的显示设备(例如在组合仪表或信息系统(Infotainmentsystem)的显示器上)实现。
[0022]控制单元40通过双向数据线路100与另外的传感器110相连。另外的传感器110(如传感器20)用于，检测与碰撞对象70的相撞。尤其是考虑下列作为另外的传感器110:光学摄像机，红外传感器，近场雷达传感器，超声波传感器，接触传感器，加速度传感器，接触传感器，压力软管传感器。控制单元40设计成，合并并且分析另外的传感器110和传感器20的信号。通过其中考虑有意的冗余数据的这个所谓的传感器数据融合，可提高相撞的检测的可靠性。如此例如可能的是，然后当传感器失灵或发送错误信号时，还准确地检测相撞。
[0023]变形元件30设计成带槽的金属片笼并且在汽车的横梁120和减振器外罩130之间布置。对此变形元件30在横梁120上固定。可认识到，变形元件30具有空腔140，在空腔中布置传感器20，确切地说关于通过箭头150指示的行驶方向和汽车纵轴地在空腔140的后部。
[0024]图2示出在与碰撞对象70相撞之后图1的行人保护系统10。
[0025]可认识到，变形元件30用于与碰撞对象70相撞而压缩。虚线150指示在相撞之前变形元件30的前面的轮廓。
[0026]变形元件30的压缩导致电场50的改变。这个改变由传感器20检测，传感器接着将相应的信号通过数据线路60发送到控制单元40。接着控制单元40将这些信号用另外的传感器110的信号校准。当前控制单元40引起该结果，与行人的相撞在汽车的正面上发生并且将用于竖起的信号发送到活动前盖90。接着活动前盖90以预确定的方式竖起，便于拦住行人。例如活动前盖90竖起十到二十厘米。还可能的是，活动前盖90的竖起根据当前的汽车速度进行并且活动前盖90例如仅可在速度在二十km/h和五十五km/h之间的情况下竖起。
[0027]附图标记
10 行人保护系统 20 传感器 30 变形元件 40 控制单元 50 电场 60 数据线路 70 碰撞对象 80 数据线路 90 活动前盖 100 数据线路 110 另外的传感器 120 横梁 130 减振器外罩 140 空腔 150 箭头 160 线条
【权利要求】
1.一种具有布置在汽车的横梁(120)和减振器外罩(130)之间的至少一个检测冲撞的传感器(20)和变形元件(30)的用于汽车的行人保护系统，并且具有分析至少一个传感器(20)的信号的控制单元(40)，其特征在于，所述变形元件(30)设计成具有空腔(140)的可变形的本体，在所述空腔中布置至少一个传感器(20)并且在所述空腔(140)中检测电磁场(50)的改变。
2.如权利要求1所述的行人保护系统，其特征在于，所述至少一个传感器(20)设计成电容或电感传感器，利用所述传感器能检测电磁场(50)的改变。
3.如权利要求1或2所述的行人保护系统，其特征在于，所述变形元件(30)设计成金属笼。
4.如上述权利要求之一所述的行人保护系统，其特征在于，所述变形元件(30)在横梁(120)上固定。
5.如上述权利要求之一所述的行人保护系统，其特征在于，所述控制单元(40)设计成，汽车的行人保护功能根据至少一个传感器(20)的信号触发。
6.如权利要求5所述的行人保护系统，其特征在于，用于抬起汽车的前盖(90)和/或用于触发推动安全气囊的功能设置作为行人保护功能。
7.如上述权利要求之一所述的行人保护系统，其特征在于，多个检测电磁场改变的传感器(20)布置在所述空腔(140)中，所述传感器的信号由控制单元(40)分析。
8.如上述权利要求之一所述的行人保护系统，其特征在于，所述控制单元(40)设计成，信号由另外的传感器(110)接收并且分析。
9.如权利要求8所述的行人保护系统，其特征在于，所述控制单元(40)设计成，汽车的行人保护功能根据至少一个传感器(20)的信号和另外的传感器(110)的信号触发。
【文档编号】B60R19/48GK104395150SQ201380036150
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2013年4月17日 优先权日:2012年7月6日
【发明者】T.加斯, R.普勒格尔, A.勒施克, T.施特鲁茨, U.哈肯伯格 申请人:大众汽车有限公司