[发明专利]具有用于碰撞探测的电容式变形传感器的机动车

说明书

技术领域

本发明涉及一种机动车，包括设置在前侧、尾侧和/或侧面的金属构件、尤其是保险杠以及至少一个传感器装置，所述传感器装置包括电容式工作的传感器和所配置的用于碰撞检测的控制装置。

背景技术

现代机动车包括各种用于保护乘员的约束机构、例如安全气囊或安全带拉紧器。这种约束机构通过相应的控制装置在碰撞情况中启动，其中，启动不是静态的，而是可能情况下也根据碰撞过程或者说碰撞荷重来设计。因此，在现代机动车中设置有碰撞检测可能性，所述碰撞检测可能性允许检测可作为用于计算碰撞荷重的基础来使用的数据。通常，为此在车辆前部使用加速度传感器，但其中，例如参见JP2000326808A，也可使用电容式工作的碰撞传感器来检测数据，所述电容式工作的碰撞传感器根据实际发生的碰撞改变其电容。数据检测和分析处理必须非常快速地进行，通常为此提供20～50ms的时间段。配置给碰撞检测装置的控制装置现在由所接收的测量值求得碰撞信息例如相对碰撞速度或与碰撞对方的重叠。为此，在车辆前部中分布地设置有多个点式工作的传感器。

因为所安装的传感器仅点式工作，即由于其小的尺寸刚刚仅在就整个可能的碰撞面而言相对小的区域中工作，因此，仅相对粗地求得相对碰撞速度，这由也许在前侧或尾侧的自己的车辆与不同的碰撞对方的有时仅局部的相互作用得到，此外，所述碰撞对方也具有不同的刚度特性（例如自己的车辆所行驶朝向的墙比具有自己的变皱区的车辆明显刚度大）。此外，由于传感器的点式的检测功能，几乎不可评估与碰撞对方的重叠。由于直到启动或者说触发约束机构非常短的判断时间段，在碰撞情况中被冲撞的侧的识别是有困难的。

发明内容

由此，本发明的问题在于，给出一种机动车，所述机动车可实现改善的碰撞检测并且由此实现作为用于启动约束机构的基础来使用的碰撞信息的改善的求得。

为了解决所述问题，根据本发明，在开头所述类型的机动车中提出，传感器设置在金属构件、尤其是保险杠上并且构造成面传感器，所述面传感器在金属构件、尤其是保险杠的宽度的至少一半上延伸，其中，由与物体碰撞产生的信息可由控制装置借助于传感器的通过传感器的由碰撞引起的变形而变化的电容求得。

根据本发明的机动车特别有利地具有面传感器，即在大的面积上、至少在金属构件的一半宽度上延伸的传感器，所述传感器设置在所述金属构件上。这种金属构件例如可以是保险杠，但也可以是车辆结构的其它金属构件，例如安装在侧面的门碰撞承载件或门槛或车辆结构或者说车身的其它横梁或纵梁。每个机动车例如具有通常由钢或铝制成的保险杠，所述保险杠大多设置在前挡板和尾挡板之后。在所述保险杠上，即因此也在尾挡板之后，存在面传感器，所述面传感器在此情况下在保险杠宽度的至少一半上、优选在保险杠宽度的至少80%上、并且特别是在整个保险杠宽度上延伸。由于传感器的面积大，通过所述传感器可确定大的检测面或大的检测区域，在所述检测区域内，可能的碰撞在一定程度上直接作用于传感器，即所述传感器被直接影响，由此，由所述传感器分接出的数据因此或多或少地直接成为碰撞的度量。由此，可非常精确地检测碰撞信息、例如相对速度以及尤其是重叠。因为不同于现有技术，在那里，在一定程度上进行点式测量，因为传感器仅仅是小尺寸的局部的传感器，所以，面传感器提供大面积的数据检测平面。

面传感器电容式工作，其中，所述面传感器的电容在由碰撞引起的变形下变化。这种电容变化由控制装置检测和分析处理，基于此求得之后约束机构启动所基于的相应数据。

如已所述，传感器优选在金属构件宽度、即例如保险杠宽度的至少80%上、优选在其整个宽度上延伸。此外，所述传感器也至少在金属构件、即例如保险杠的一半高度上、优选在金属构件的整个高度上延伸。面传感器越大，数据检测面越大并且数据检测越精确。

根据本发明的一个扩展构型，传感器本身构造成平板电容器，其中，如所述由铝或钢制成的金属的保险杠形成电容器电极之一。这就是说，本来已经存在的构件在附加功能方面、在此作为电容器电极来使用。根据本发明的一个扩展构型，为了形成传感器，在金属构件、例如保险杠上施加有由电介质构成的层，在所述层上施加有第二电容器电极，由此，电容式工作的传感器本身得以补足。即传感器的结构非常简单，所述传感器也可在尺寸方面相应得到设计。