DE102008002549B4 - A sensor for determining an impact velocity for a vehicle and method for determining an impact velocity for a vehicle - Google Patents
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Abstract
Sensorik (S1 bis S5) zur Ermittlung einer Aufprallgeschwindigkeit für ein Fahrzeug (FZ), wobei wenigstens eine Bewegung eines ersten Elements (41) der Sensorik (S1 bis S5) zur Ermittlung der Aufprallgeschwindigkeit vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorik (S1 bis S5) wenigstens eine Lücke (42) aufweist, die durch die Bewegung geschlossen wird, und dass das Schließen der Lücke (42) zu einem sich mechanisch fortpflanzenden Signal führt, wobei das Signal zur Ermittlung der Aufprallgeschwindigkeit dient, wobei die wenigstens eine Lücke (42) durch wenigstens einen gebogenen Metallstreifen (800, 805) gebildet ist. Sensor system (S1 to S5) for determining an impact velocity for a vehicle (FZ), at least one movement of a first element (41) of the sensor system (S1 to S5) being provided for determining the impact velocity, characterized in that the sensor system (S1 to S5) has at least one gap (42) which is closed by the movement and that the closing of the gap (42) results in a mechanically propagating signal, the signal serving to determine the impact velocity, the at least one gap (42 ) is formed by at least one bent metal strip (800, 805).
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft eine Sensorik bzw. ein Verfahren zur Ermittlung einer Aufprallgeschwindigkeit für ein Fahrzeug nach der Gattung der unabhängigen Patentansprüche.The invention relates to a sensor or a method for determining an impact velocity for a vehicle according to the preamble of the independent claims.
Aus
Die
In der
Die
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die erfindungsgemäße Sensorik bzw. das erfindungsgemäße Verfahren zur Ermittlung einer Aufprallgeschwindigkeit für ein Fahrzeug mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche haben demgegenüber den Vorteil, dass die Sensorik wenigstens eine Lücke aufweist, die durch die Bewegung in Folge des Aufpralls geschlossen wird und das Schließen dieser Lücke führt zu einem sich mechanisch sich fortpflanzenden Signal, wobei dieses Signal zur Ermittlung der Aufprallgeschwindigkeit dient. Damit ist es möglich, eine Sensorik vorzusehen, die keine elektrische Anschlüsse benötigt, da sich das Signal, das zur Auswertung der Aufprallgeschwindigkeit dient, mechanisch in der Sensorik und dann auch im Fahrzeug, in die die Sensorik eingebaut ist, fortpflanzt. Damit wird ein erheblicher Anteil an Verkabelung eingespart und zur Auswertung kann auf bekannte Verfahren und entsprechende Steuergeräte mit Sensoren zurückgegriffen werden.The sensor according to the invention or the inventive method for determining an impact velocity for a vehicle with the features of the independent claims have the advantage that the sensor has at least one gap which is closed by the movement as a result of the impact and closes this gap to a mechanically propagating signal, this signal serving to determine the impact velocity. Thus, it is possible to provide a sensor that does not require electrical connections, since the signal used to evaluate the impact velocity, mechanically propagates in the sensor and then in the vehicle in which the sensor is installed. This saves a significant amount of cabling and can be used for evaluation on known methods and corresponding control devices with sensors.
Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Sensorik liefert ein Signal, das aufprallgeschwindigkeitsproportional ist und unabhängig von den Eigenschaften der Barriere, auf die das Fahrzeug aufgetroffen ist. Indem die Lücke durch die Bewegung verbraucht wird, kommt es zu einer Kolision von Elementen in der Sensorik, die die Erzeugung des die Aufprallgeschwindigkeit kennzeichnenden Signales bewirkt. Neben der Unabhängigkeit dieses Signals von der Beschaffenheit der Barriere wird die Signalerzeugung durch Elemente erreicht, die in ihren Eigenschaften bekannt sind, da diese Elemente Teile der Sensorik sind. Folglich ist das Signal nur von der Kollisionsgeschwindigkeit bzw. Aufprallgeschwindigkeit abhängig. Dieses Signal kann dann von einer weiteren Sensorik, beispielsweise in einem Steuergerät aufgezeichnet und ausgewertet werden. Im Vergleich zum Stand der Technik ist die erfindungsgemäße Sensorik bzw. das erfindungsgemäße Verfahren einfacher und genauer und im Vergleich ebenfalls aus dem Stand der Technik bekannter Umfeldsensoriken technisch einfacher und kostengünstiger.The method according to the invention or the sensor system according to the invention provides a signal that is impact-velocity-proportional and independent of the properties of the barrier to which the vehicle has hit. As the gap is consumed by the movement, there is a collision of elements in the sensor that causes the generation of the signal indicative of the impact velocity. In addition to the independence of this signal from the nature of the barrier signal generation is achieved by elements that are known in their properties, since these elements are part of the sensor. Consequently, the signal is only dependent on the collision speed or impact speed. This signal can then be recorded and evaluated by another sensor, for example in a control unit. In comparison with the prior art, the sensor system according to the invention or the method according to the invention is simpler and more accurate and, in comparison with environment sensors known from the prior art, technically simpler and more cost-effective.
Vorliegend ist die Sensorik eine Baueinheit, die rein mechanisch aufgebaut ist. Dabei kann die Sensorik ein Gehäuse aufweisen oder auch nicht. Insbesondere kann die Sensorik an verschiedenen Einbauorten im Fahrzeug angeordnet sein, so an der Fahrzeugfront, aber auch für Heckcrashs, wobei die Sensorik mit der Lücke zwischen Heckstoßfänger und Restfahrzeugstruktur platziert sein kann. Für die Erzeugung von Seitencrashsignalen kann die Lücke beispielsweise zwischen dem äußeren Schwellerblech und dem inneren Schwellerblech oder entsprechenden Teilen in der A-, B- oder C-Säule oder zwischen äusserer Türverkleidungen bzw. Elementen der Türverkleidung und Türblech oder - rahmen eingebaut werden. Ebenso ist denkbar die Sensorik in die Türverriegelung zu integrieren. Für diese Einbauorte weist die Sensorik die entsprechenden Einbaumittel auf.In the present case, the sensor system is a structural unit which is constructed purely mechanically. The sensor may or may not have a housing. In particular, the sensor system can be arranged at various installation locations in the vehicle, such as at the front of the vehicle, but also for rear crashes, where the sensor system can be placed with the gap between the rear bumper and the residual vehicle structure. For the generation of side crash signals, for example, the gap may be installed between the outer rocker plate and the inner rocker plate or corresponding parts in the A, B or C pillar or between outer door panels and door panel or frame. It is also conceivable to integrate the sensor in the door lock. For these installation locations, the sensor has the appropriate mounting means.
Die Ermittlung der Aufprallgeschwindigkeit bedeutet vorliegend die Erfassung des Signals und die Ableitung der Aufprallgeschwindigkeit aus diesem Signal durch entsprechende Rechenschritte oder beispielsweise durch die Ver wendung von Tabellen, die eine Beziehung zwischen Signalwerten und Aufprallgeschwindigkeitswerten aufweisen.In this case, the determination of the impact velocity means the detection of the signal and the derivation of the impact velocity from this signal by means of corresponding calculation steps or, for example, by the use of tables having a relationship between signal values and impact velocity values.
Die Bewegung bedeutet, dass ein erstes Element der Sensorik sich in Folge des Aufpralls bewegt und die Lücke, die eine Beabstandung bzw. einen für das Element zurückzulegenden Weg darstellt in Folge der Bewegung schließt und beim Schließen das Signal erzeugt, das sich mechanisch fortpflanzt. Die Fortpflanzung geschieht über die mechanischen Komponenten der Sensorik und dann die Komponenten im Fahrzeug, an die die Sensorik selbst angeschlossen ist.The movement means that a first element of the sensor moves as a result of the impact and the gap represents a distance or a path to be covered for the element as a result of the movement closes and on closing produces the signal that mechanically propagates. Reproduction occurs via the mechanical components of the sensors and then the components in the vehicle, to which the sensor itself is connected.
Das Schließen der Lücke bedeutet, dass das erste Element sich einem weiteren Element so nähert, dass es zu einer Berührung kommt und keine Lücke mehr zwischen diesen Elementen im Wesentlichen besteht. Die Geometrie dieser Lücke im offenen Zustand kann die verschiedensten Ausprägungen annehmen. Beispiele sind eine ebene Trennfläche oder eine keilförmige Struktur.Closing the gap means that the first element approaches another element so that it comes to a touch and there is no longer any gap between these elements. The geometry of this gap in the open state can take on a wide variety of forms. Examples are a flat parting surface or a wedge-shaped structure.
Die mechanische Fortpflanzung bedeutet, dass das Signal sich über die Komponenten des Fahrzeugs bewegen kann, so dass es sich bei dem Signal vorzugsweise um ein Beschleunigungssignal bzw. ein hochfrequentes Beschleunigungssignal mithin einem Körperschallsignal handelt. Dieses Signal dient dann zur Ermittlung der Aufprallgeschwindigkeit.The mechanical propagation means that the signal can move over the components of the vehicle, so that the signal is preferably an acceleration signal or a high-frequency acceleration signal, that is, a structure-borne noise signal. This signal is then used to determine the impact velocity.
Diese Ermittlung kann dann beispielsweise durch die Aufzeichnung mittels eines Körperschallsensors in einem zentralen Steuergerät erfolgen, wobei dann durch die Wandlerwirkung der KÖrperschallsensorik ein elektrisches Signal vorliegt, das hinsichtlich der Ermittlung der Aufprallgeschwindigkeit ausgewertet werden kann.This determination can then take place, for example, by the recording by means of a structure-borne sound sensor in a central control device, in which case an electrical signal is present through the transducer effect of the body sound sensor which can be evaluated with regard to the determination of the impact velocity.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen der in den unabhängigen Patentansprüchen angegebenen Sensorik bzw. des in den unabhängigen Patentansprüchen angegebenen Verfahrens zur Ermittlung der Aufprallgeschwindigkeit für ein Fahrzeug möglich.The measures and refinements recited in the dependent claims make possible advantageous improvements of the sensor system specified in the independent patent claims or of the method for determining the impact speed for a vehicle given in the independent patent claims.
Insbesondere ist es dabei vorteilhaft, dass das Signal eine Beschleunigung oder ein Körperschallsignal ist. Auch das Körperschallsignal ist üblicherweise ein hochfrequentes Beschleunigungssignal, d. h. das Signal weist Frequenzen von beispielsweise über 400 Hz auf, die bis zu 50 kHz gehen können. Für beide Signale, sowohl das Beschleunigungssignal, als auch das Körperschallsignal, liegen bewährte Auswerteverfahren vor.In particular, it is advantageous that the signal is an acceleration or a structure-borne noise signal. Also, the structure-borne sound signal is usually a high-frequency acceleration signal, d. H. the signal has frequencies of, for example, over 400 Hz, which can go up to 50 kHz. For both signals, both the acceleration signal and the structure-borne noise signal, proven evaluation methods are available.
Zum Schließen der Lücke wird vorteilhafter Weise das erste Element gegen ein zweites Element mit höherer Trägheit bewegt, wobei durch die wenigstens eine Lücke eine mechanische Entkopplung des ersten und des zweiten Elements vorliegt. Durch den Unterschied der Trägheit wird gewährleistet, dass sich zunächst nur das Element mit geringer Trägheit bewegt.To close the gap, the first element is advantageously moved against a second element with higher inertia, wherein the at least one gap provides mechanical decoupling of the first and second elements. The difference in inertia ensures that initially only the element with low inertia moves.
Die Lücke dient vorliegend dazu, eine mechanische Entkopplung des ersten und des zweiten Elements sicherzustellen. Dies bedeutet, dass die beiden Elemente unabhängig voneinander bewegt werden können.In the present case, the gap serves to ensure mechanical decoupling of the first and second elements. This means that the two elements can be moved independently.
Weiterhin ist es vorteilhaft, dass das erste Element als ein in sich kräftearm verschiebbarer Bolzen gestaltet ist. Dabei kann das erste Element als Bolzen in das zweite Element als Hülse eingeführt werden. Dies ist vorteilhaft, denn das Verfahren würde ungenauer werden, wenn mehr Kraft aufgewendet werden müßte, um das trägheitsarme Element auf Crashgeschwindigkeit zu beschleunigen. Auch die Barrierenabhängigkeit würde zunehmen. Allerdings ist aus Stabilitätsgründen eine gewisse Dämpfung notwendig.Furthermore, it is advantageous that the first element is designed as a self-displaceable in itself bolt. In this case, the first element can be introduced as a bolt in the second element as a sleeve. This is advantageous because the method would be more inaccurate if more force had to be expended to accelerate the low-inertia element to crash speed. The barrier dependence would also increase. However, for stability reasons, a certain damping is necessary.
Darüber hinaus ist es vorteilhaft, dass die Lücke maximal einige Millimeter breit ist. Damit ist beispielsweise ein Abstand von 3 bis 4 mm gemeint. Damit kann die erfindungsgemäße Sensorik sehr kompakt gebaut werden.In addition, it is advantageous that the gap is at most a few millimeters wide. This means, for example, a distance of 3 to 4 mm. Thus, the sensor of the invention can be built very compact.
Das erste und das zweite Element können vorteilhafter Weise ineinander für die Bewegung verschiebbar sein. Dabei kann das oben genannte Konzept verwendet werden, das erste Element als Bolzen, der kräftearm verschiebbar ist, verwendet werden. Auch dies führt zu einer sehr kompakten Ausführung der erfindungsgemäßen Sensorik. Dies kann vorteilhafter Weise dadurch ergänzt werden, dass in Richtung der Bewegung ein Dämpfungselement vorgesehen ist. Dieses Dämpfungselement, beispielsweise eine Feder, hat die Aufgabe, beim normalen Fahrbetrieb für eine Stabilisierung des Aufbaus zu sorgen. Es sind jedoch auch andere Dämpfungselemente als eine Feder möglich.The first and second elements may advantageously be slidable into one another for the movement. In this case, the above-mentioned concept can be used, the first element as a bolt, the low-arm is displaced used. This also leads to a very compact design of the sensor according to the invention. This can advantageously be supplemented by the fact that a damping element is provided in the direction of movement. This damping element, such as a spring, has the task to provide during normal driving for a stabilization of the structure. However, other damping elements are possible as a spring.
Es ist auch vorteilhaft, dass die wenigstens eine Lücke durch wenigstens einen gebogenen Metallstreifen gebildet wird. Dies ist eine alternative Ausführungsform zu der oben genannten Ausprägung, wobei hier die Lücke und das Deformationselement durch beispielsweise ein oder zwei U-förmig gebogene Metallstreifen gebildet wird. Sobald eine Kollision mit einem Hindernis erfolgt, bewegt sich das erste Element auf das zweite Element zu und deformiert dabei den Metallstreifen. Wenn die Lücke aufgebraucht ist, erfolgt ein Zusammenprall des ersten und des zweiten Elements oder ein Signal wird analog zum Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs erzeugt.It is also advantageous that the at least one gap is formed by at least one bent metal strip. This is an alternative embodiment to the above-mentioned expression, wherein here the gap and the deformation element is formed by, for example, one or two U-shaped bent metal strips. As soon as a collision with an obstacle occurs, the first element moves toward the second element, deforming the metal strip. When the gap is depleted, a collision of the first and second elements occurs, or a signal is generated analogously to the subject-matter of the independent claim.
Vorteilhafter Weise kann das Signal, das bei dem Schließen der Lücke erzeugt wird, von einem Steuergerät ausgewertet werden, dabei beispielsweise mittels einer Beschleunigungs- und/oder Körperschallsensorik. Dabei können dann bekannte Algorithmen zur Auswertung solcher Signale verwendet werden. Eine Auswertung beschränkt sich dabei auf einen kurzen Zeitraum, und zwar von wenigen Millisekunden nach der Kollision. Die Auswertung kann beispielsweise nach folgendem Schema erfolgen:
- a) identifiziere den ersten Signalpeak
- b) vergleiche die Amplitude des ersten Signalpeaks mit einer vorgegebenen Schwelle
- c) wenn die Schwelle überschritten wird, dann löse die Rückhaltemittel bzw. Personenschutzmittel aus.
- a) identify the first signal peak
- b) compare the amplitude of the first signal peak with a predetermined threshold
- c) if the threshold is exceeded, then trigger the restraint or personal protection.
Alternativ kann statt c) der Ansteuerung der Personenschutzmittel auch eine Empfindlichkeitserhöhung oder -verminderung eines konventionellen integralbasierten Auslösealgorithmus erfolgen.Alternatively, instead of c) the activation of the personal protection means, an increase or decrease in sensitivity of a conventional integral-based triggering algorithm can also take place.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail in the following description.
Es zeigen
-
1 ein Fahrzeug mit der erfindungsgemäßen Sensorik, -
2 eine konventionelle Fahrzeugfront, -
3 eine Fahrzeugfront mit der erfindungsgemäßen Sensorik, -
4 eine schematische Darstellung einer Fahrzeugkollision zum Zeitpunkt t0, -
5 eine weitere schematische Darstellung der Fahrzeugkollision zum Zeitpunkt t, -
6 eine weitere schematische Darstellung der Fahrzeugkollision nach dem Schließen der Lücke, -
7a eine schematische Darstellung der Sensorik im normalen Fahrbetrieb und -
7b eine schematische Darstellung der Sensorik bei einer Kollision, -
8a und b eine Ausbildung der erfindungsgemäßen Sensorik mit gebogenen Metallelementen, -
9 ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens und -
10 ein Beschleunigungszeitdiagramm.
-
1 a vehicle with the sensor system according to the invention, -
2 a conventional vehicle front, -
3 a vehicle front with the sensor system according to the invention, -
4 a schematic representation of a vehicle collision at time t0, -
5 a further schematic representation of the vehicle collision at time t, -
6 a further schematic representation of the vehicle collision after closing the gap, -
7a a schematic representation of the sensor in normal driving and -
7b a schematic representation of the sensor in a collision, -
8a and b an embodiment of the sensor system according to the invention with bent metal elements, -
9 a flowchart of the method according to the invention and -
10 an acceleration time diagram.
Erfindungsgemäß schließen bei einem Aufprall, beispielsweise bei einem Front- oder Schrägaufprall die Sensoren S1 und S2 ihre Lücke und erzeugen dann beim Zusammenprall des ersten und zweiten Elements ein Signal, das sich mechanisch im Fahrzeug FZ fortpflanzt und mit der Körperschallsensorik KSS aufgezeichnet werden kann, um entsprechend vom Mikrocontroller µC als eine Auswerteschaltung ausgewertet zu werden. In Abhängigkeit von dieser Auswertung werden dann Ansteuersignale für die Ansteuerschaltung FLIC erzeugt, die dann in Abhängigkeit davon die entsprechenden Personenschutzmittel aktiviert. Bei Seitenaufprallsituationen schließen die entsprechenden Sensoren S3 und S4 ihre entsprechenden Lücken und erzeugen durch den Zusammenstoß der jeweiligen Elemente das Signal, das sich mechanisch dann zum Steuergerät SG fortpflanzt und wiederum in der entsprechenden Art und Weise ausgewertet werden kann. Infolge eines Heckcrashs schließt dann die Sensorik S5 ihre Lücke, um das entsprechende Signal zu erzeugen.According to the invention close in an impact, for example, in a frontal or oblique impact, the sensors S1 and S2 their gap and then generate a collision of the first and second element, a signal that propagates mechanically in the vehicle FZ and can be recorded with the structure-borne sound sensor KSS be evaluated by the microcontroller .mu.C as an evaluation circuit accordingly. In response to this evaluation, control signals for the drive circuit FLIC are then generated, which then activates the corresponding personal protection means in dependence thereon. In side impact situations, the respective sensors S3 and S4 close their respective gaps and, by the collision of the respective elements, generate the signal which then mechanically propagates to the controller SG and in turn can be evaluated in the appropriate manner. As a result of a rear-end crash, the sensor S5 closes its gap to generate the corresponding signal.
Vorliegend werden die Signale mechanisch übertragen, d.h. die Sensoriken S1 bis S5 brauchen keine elektrische Versorgung oder Auswerteleitungen. Die Differenzierung der Signale, also die Zuordnung der Sensoren zu den Signalen, die beim Steuergerät SG ankommen, kann beispielsweise durch eine Zurückrechnung im Steuergerät SG erfolgen, wobei auch der Übertragungsweg, beispielsweise durch besondere Elemente, die auf diesem Übertragungsweg angeordnet sind, berücksichtigt werden kann. D. h. die Signale werden bei der mechanischen Übertragung im Fahrzeug FZ durch den Übertragungsweg moduliert und diese Modulation wird im Steuergerät den einzelnen Sensoren S1 bzw. S2 als Identifikationssignal zugeordnet. Alternativ kann auch eine richtigungsabhängige Auswertung der sich mechanisch ausbreitenden Signale vorgesehen sein, beispielsweise durch eine entsprechend eingebaute Sensorik im Steuergerät SG. Damit ist eine kostengünstige und zuverlässige Sensorik zur Aufprallerkennung realisiert. Diese Sensorik kann durch Plausibilitätssensoren im Steuergerät SG oder einem Sensorsteuergerät ergänzt werden, um eine entsprechende Plausibilisierung zu erreichen bzw. Sensoren S1 bis S5 dienen als Plausibilitätssensoren. Weitere Einbauorte sind möglich. Es können auch weniger als die dargestellten Sensoren verwendet werden, beispielsweise nur ein Frontsensor oder nur die Seitenaufprallsensoren oder nur der Heckcrashsensor. In the present case, the signals are transmitted mechanically, i. the sensors S1 to S5 need no electrical supply or evaluation lines. The differentiation of the signals, that is, the assignment of the sensors to the signals arriving at the control unit SG can be done for example by a recalculation in the control unit SG, whereby the transmission path, for example, by special elements that are arranged on this transmission path, can be considered , Ie. the signals are modulated during the mechanical transmission in the vehicle FZ through the transmission path and this modulation is assigned in the control unit to the individual sensors S1 and S2 as an identification signal. Alternatively, a direction-dependent evaluation of the mechanically propagating signals can be provided, for example, by a correspondingly installed sensors in the control unit SG. For a cost-effective and reliable sensors for impact detection is realized. This sensor technology can be supplemented by plausibility sensors in the control unit SG or a sensor control unit in order to achieve a corresponding plausibility check or sensors S1 to S5 serve as plausibility sensors. Other installation locations are possible. It can also be used less than the illustrated sensors, for example, only a front sensor or only the side impact sensors or only the rear crash sensor.
Insbesondere zur Unterscheidung zwischen bestimmten Crashsituationen ist die erfindungsgemäße Sensorik bzw. das erfindungsgemäße Verfahren besonders geeignet. Mit einer Sensorik gemäß dem Stand der Technik ist es sehr schwierig, auf Basis beispielsweise eines reinen Zentralsensors den Fall einer langsamen Kollision gegen eine feste Barriere, beispielsweise im sogenannten Alianzzentrum Technik - Crashversuch 15 km/h gegen eine starre Barriere mit 40 % Überdeckungsgrad, von dem einer Kollision mit hoher Geschwindigkeit gegen eine nachgiebige Barriere, z. B. den sogenannten EuroNCAP-Test mit 64 km/h gegen eine weiche Barriere mit 40% Überdeckungsgrad zu unterscheiden. Im ersten Fall soll nämlich kein Personenschutzmittel aktiviert werden, im zweiten Fall sollen mehrere der verfügbaren Personenschutzmittel aktiviert werden. In den Beschleunigungssignalen oder in den integrierten Beschleunigungssignalen, das sind Geschwindigkeitssignale, ähneln sich diese zwei Situationen im Zeitraum, der für eine Ansteuerung der Personenschutzmittel relevant ist, sehr stark.In particular, to distinguish between certain crash situations is the inventive sensor or the inventive method particularly suitable. With a sensor according to the prior art, it is very difficult on the basis, for example, a pure central sensor the case of a slow collision against a solid barrier, for example in the so-called Alianzzentrum technology - crash test 15 km / h against a rigid barrier with 40% coverage of that of a high velocity collision against a compliant barrier, e.g. B. to distinguish the so-called EuroNCAP test at 64 km / h against a soft barrier with 40% coverage. In the first case, no personal protection means is to be activated, in the second case, several of the available personal protection means are to be activated. In the acceleration signals or in the integrated acceleration signals, which are speed signals, these two situations are very similar in the period that is relevant for the activation of the personal protective equipment.
Gemäß dem Stand der Technik sollen in solchen Fällen für eine sichere Ansteuerung der Personenschutzmittel häufig zusätzliche Sensoren im Frontbereich des Fahrzeugs sogenannte Upfront-Sensoren installiert werden. Mit Hilfe solcher Sensoren ist es einfacher, diese beiden Unfallsituationen voneinander zu unterscheiden. Alternativ ist es auch noch möglich, Umfeldsensoren, wie Radar- oder Ultraschall zu verwenden.According to the state of the art, in such cases, additional sensors in the front area of the vehicle, so-called upfront sensors, are frequently to be installed for reliable control of the personal protection means. With the help of such sensors, it is easier to distinguish these two accident situations from each other. Alternatively, it is also possible to use environmental sensors, such as radar or ultrasound.
Die Erfindung bzw. die erfindungsgemäße Sensorik bzw. das erfindungsgemäße Verfahren erzeugt jedoch in einer sehr einfachen Art und Weise ein aufprallgeschwindigkeitsproportionales und barriereneigenschaftsunabhängiges Beschleunigungs- und/oder Körperschallsignal an einem Punkt in der Fahrzeugstruktur, welches an einem anderen durch eine geeignete Körperschall- bzw. Beschleunigungssensorik aufgezeichnet und mittels einer zugeordneten Auswerteeinheit weiter verarbeitet werden kann. Das weiterverarbeitete Signal kann dann beispielsweise zu einer der Unfallschwere entsprechenden Ansteuerung der Personenschutzmittel verwendet werden. D.h. die Sensoren, die zur Aufzeichnung des Signals dienen, das von der erfindungsgemäßen Sensorik abgegeben wird, sind oftmals elektronische Beschleunigungs- bzw. Körperschallsensoren, die ein kontinuierliches Signal aufnehmen können.However, the invention or the sensor according to the invention or the method according to the invention generates in a very simple manner an impact velocity proportional and barrier property independent acceleration and / or structure-borne sound signal at one point in the vehicle structure, which at another by a suitable structure-borne sound or acceleration sensors recorded and further processed by means of an associated evaluation. The further processed signal can then be used, for example, for triggering the personal protection device corresponding to the severity of the accident. That the sensors which are used to record the signal emitted by the sensor system according to the invention are often electronic acceleration or structure-borne noise sensors which can record a continuous signal.
Dafür wird erfindungsgemäß eine Sensorik verwendet, die ein mechanisches Element aufweist, welches im normalen Fahrzustand des Fahrzeugs in einem Bereich mit geringer Trägheit und in einem Bereich mit hoher Trägheit durch einen geringen Abstand, also eine Lücke oder Fuge, unterteilt. Bei einer Kollision wird durch das Hindernis das Element mit geringer Trägheit gegen das Element mit hoher Trägheit beschleunigt und auf näherungsweise Kollisionsgeschwindigkeit gebracht. Diese Geschwindigkeit wird in erster Näherung unabhängig von der Barrierenbeschaffenheit erreicht. Nachdem der durch die Fuge zur Verfügung stehende Weg aufgebraucht ist, kollidiert nun das leichte Fahrzeugteil mit dem schweren und erzeugt durch den Schlag des Auftreffens ein Signal, welches unabhängig von der Barriere ist und bei welchem alle beteiligten mechanischen Komponenten in ihren Eigenschaften bekannt sind. Dieses Signal ist somit nur von der Kollisionsgeschwindigkeit abhängig. Dies kann von einem Sensor aufgezeichnet und ausgewertet werden.For this purpose, a sensor system according to the invention is used which has a mechanical element which, in the normal driving state of the vehicle, is subdivided in a region of low inertia and in a region of high inertia by a small distance, that is to say a gap or joint. In the event of a collision, the obstacle will accelerate the low inertia element against the high inertia element and bring it to approximately collision velocity. This speed is achieved in a first approximation, regardless of the barrier nature. After the path available through the joint has been used up, the light part of the vehicle now collides with the heavy one and, by the impact of the impact, generates a signal which is independent of the barrier and in which all the mechanical components involved are known in their properties. This signal is thus dependent only on the collision speed. This can be recorded and evaluated by a sensor.
Die
In
Die Kollision mit dem Hindernis
Allerdings nur dann, wenn genügend Raum für diese Beschleunigung zur Verfügung steht. Aus diesem Grund muss ein solches trägheitsarmes Teil
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