DE4033765A1 - Acceleration sensor triggering airbag in vehicle - has spring-mounted plate reflecting light or sound from transmitters on either side to corresp. receivers - Google Patents

Acceleration sensor triggering airbag in vehicle - has spring-mounted plate reflecting light or sound from transmitters on either side to corresp. receivers

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DE4033765A1
DE4033765A1 DE19904033765 DE4033765A DE4033765A1 DE 4033765 A1 DE4033765 A1 DE 4033765A1 DE 19904033765 DE19904033765 DE 19904033765 DE 4033765 A DE4033765 A DE 4033765A DE 4033765 A1 DE4033765 A1 DE 4033765A1
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Abstract

The accelerometer contains a wt. which is spring mounted in a housing and deflectable essentially in one direction. There is a contactless distance measurement arrangement with a transmitter and receiver. The wt. is a reflecting plate (1) mounted perpendicularly to the measurement direction. The housing contains two transmitter-receivers mounted on a displacement compensator so that the light or sound from the transmitters (4a) is reflected by the respective sides of the plate into the receivers (4b). USE/ADVANTAGE - E.g. for use in motor vehicles for triggering airbags. The problem with conventional arrangements of sensing non-linearity leading to faulty detection caused by ageing related changes in the sensor data is eliminated.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Sensor zur Messung von Beschleunigungen mit einem im wesentlichen eindimensional auslenkbaren in einem Gehäuse federnd gelagerten Masseteil und einer berührungslos arbeitenden Abstands-Meßeinrich­ tung mit Sender und Empfänger.The invention relates to a sensor for measuring Accelerations with an essentially one-dimensional deflectable mass part mounted in a housing and a non-contact distance measuring device device with transmitter and receiver.

Derartige Sensoren werden in Kraftfahrzeugen zur Erzeugung eines Signals für die Auslösung des Airbags, die Aktivie­ rung des Gurtstrammersystems oder die Erfassung von Beschleunigungswerten für die Fahrwerksregelung eingesetzt. Sie müssen in einem weiten Temperaturbereich uneinge­ schränkt funktionsfähig sein und dürfen über einen langen Zeitraum ihre Betriebssicherheit nicht verlieren. Außerdem sollten Sie möglichst einfach und preisgünstig sein.Such sensors are used in motor vehicles for production a signal for the deployment of the airbag, the activation belt tensioner system or the detection of Acceleration values used for the chassis control. They have to be unique over a wide temperature range limited functionality and allowed over a long Do not lose operational reliability for a period of Furthermore you should be as simple and inexpensive as possible.

Aus der DE-OS 35 38 766 ist ein Sensor für das genannte Anwendungsgebiet bekannt. Das Sensorelement ist in Form eines Biegeschwingers mit oder ohne zusätzliche Massenkopp­ lung ausgebildet, dessen beschleunigungsbedingte mechani­ sche Verformung von einem berührungslos arbeitenden Abstandsmeßverfahren festgestellt und als elektrisches Signal ausgegeben wird. Dabei sind zwei Sensoren so ange­ ordnet, daß die Summe ihrer Ausgangssignale der doppelten Linearbeschleunigung entspricht und ihre Differenz ein Maß für die Drehbeschleunigung ist.DE-OS 35 38 766 is a sensor for the above Application area known. The sensor element is in shape of a bending vibrator with or without additional mass coupling lung trained, the acceleration-related mechani deformation of a non-contact person Distance measuring method determined and as electrical Signal is output. There are two sensors orders that the sum of their output signals is double  Linear acceleration corresponds and its difference is a measure for the spin.

Dieser bekannte Beschleunigungsaufnehmer hat den Nachteil, daß man ein nichtlineares Signal erhält, bei dem nicht erkannt werden kann, ob bei einer Signaldifferenz eine Drehbeschleunigung vorliegt oder ob eine alterungsbedingte Veränderung der Sensordaten oder des mechanischen Aufbaus eingetreten ist.This known accelerometer has the disadvantage that you get a nonlinear signal that doesn't can be recognized whether a signal difference Spin is present or whether it is due to aging Change the sensor data or the mechanical structure has occurred.

Es besteht somit die Aufgabe, einen Sensor vorzuschlagen, der die geschilderten Nachteile nicht aufweist und allen oben angegebenen Anforderungen entspricht.There is therefore the task of proposing a sensor who does not have the disadvantages described and all above requirements.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird für den Sensor der eingangs genannten Art vorgeschlagen, daß das Masseteil aus einem senkrecht zur Meßrichtung angeordneten, reflektierenden Plättchen besteht und daß im Gehäuse zwei Sender-Empfänger- Einheiten so angeordnet sind, daß die von den Sendern aus­ gehenden Strahlen von der Vorder- und Rückseite des Plätt­ chens in die zugehörigen Empfänger reflektiert werden.To solve this task, the input for the sensor mentioned type proposed that the mass part from a reflective arranged perpendicular to the measuring direction There is plate and that in the housing two transmitter-receiver Units are arranged so that from the transmitters rays emanating from the front and back of the plate chens are reflected in the associated receiver.

Der erfindungsgemäße Sensor genügt allen geforderten Bedin­ gungen und hat darüber hinaus den Vorteil, daß er mit ver­ gleichsweise geringem Aufwand herstellbar ist. Außerdem ist in Folge der doppelten Abstandsmessung mit umgekehrtem Vor­ zeichen einerseits sehr leicht ein Null-Abgleich des Sen­ sors möglich und andererseits wird ein Ausgangssignal erzeugt, das der doppelten Auslenkung des Masseteils ent­ spricht. Die gewählte Anordnung ermöglicht auch eine selb­ ständige Temperaturkorrektur sowie eine Nachkalibrierung mit der Maßgabe, daß die Summe der beiden Signale konstant bleiben muß. The sensor according to the invention meets all required conditions gung and has the additional advantage that he ver equally easy to manufacture. Besides, is as a result of the double distance measurement with the opposite forward sign on the one hand very easily a zero adjustment of the Sen sors possible and on the other hand an output signal generated that ent the double deflection of the mass part speaks. The chosen arrangement also allows the same constant temperature correction and recalibration with the proviso that the sum of the two signals is constant must stay.  

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind in den Unteransprüchen 2 bis 12 beschrieben.Advantageous refinements of the inventive concept are described in subclaims 2 to 12.

Weitere Einzelheiten und Vorteile werden anhand der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.Further details and advantages are explained in more detail with reference to the exemplary embodiments shown in FIGS. 1 to 3.

Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Sensor im Schnitt. Fig. 1 shows a sensor according to the invention in section.

Fig. 2 zeigt eine erste Ausführungsform des Masseteils. Fig. 2 shows a first embodiment of the mass part.

Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform des Masseteils. Fig. 3 shows a second embodiment of the mass part.

In Fig. 1 ist eine Ausführungsform des Erfindungsgedankens in stark vereinfachter Form dargestellt. In einem Gehäuse 3 ist ein Plättchen 1 unter Zwischenschaltung von biegewei­ chen Bereichen 2 randseitig eingespannt. Außerdem sind zwei Sender 4a und zwei Empfänger 4b vorgesehen, die im Gehäuse 3 so angeordnet sind, daß die von den Sendern 4a ausgehen­ den Strahlen von der Vorder- und Rückseite des Plättchens 1 in die Empfänger 4b reflektiert werden. Mit 11 ist die Richtung angezeigt, in der der Sensor Beschleunigungen mes­ sen kann. Von anders gerichteten Beschleunigungen werden nur die in die Richtung der Pfeile 11 fallenden Anteile von Beschleunigungskräften erfaßt. Die Sender 4a werden über eine Spannungsquelle 10 mit Energie versorgt, während über die Anschlüsse S1 und S2 die der jeweiligen Beschleunigung entsprechenden elektrischen Signale der linken bzw. rechten Sender-Empfänger-Einheit einer nicht dargestellten Auswert- Einheit zugeführt werden.In Fig. 1, an embodiment of the inventive concept is shown in greatly simplified form. In a housing 3 , a plate 1 is clamped on the edge side with the interposition of bending areas 2 . In addition, two transmitters 4 a and two receivers 4 b are provided, which are arranged in the housing 3 so that the rays emanating from the transmitters 4 a are reflected from the front and rear of the plate 1 into the receiver 4 b. 11 shows the direction in which the sensor can measure accelerations. From accelerations directed differently, only the proportions of acceleration forces falling in the direction of the arrows 11 are detected. The transmitters 4 a are supplied with energy via a voltage source 10 , while the electrical signals corresponding to the respective acceleration of the left and right transmitter / receiver unit are fed to an evaluation unit (not shown) via the connections S 1 and S 2 .

In Fig. 2 ist eine Membran 5 dargestellt, bei der Schlitze 6 angebracht und Stege 7 ausgebildet sind, die das zentral angeordnete Plättchen 1 biegeweich mit dem Rand 9 verbin­ den. Die Membran 5 gemäß Fig. 3 unterscheidet sich von der nach Fig. 2 nur durch eine andere Führung der Schlitze 6 und eine andere Anordnung der Stege 7.In Fig. 2, a membrane 5 is shown, in which slots 6 are made and webs 7 are formed which connect the centrally arranged plate 1 to the edge 9 in a manner which is flexible. The membrane 5 according to FIG. 3 differs from that according to FIG. 2 only by a different guidance of the slots 6 and a different arrangement of the webs 7 .

Claims (12)

1. Sensor zur Messung von Beschleunigungen mit einem im wesentlichen eindimensional auslenkbaren, in einem Gehäuse federnd gelagerten Masseteil und einer berührungslos arbei­ tenden Abstands-Meßeinrichtung mit Sender und Empfänger, dadurch gekennzeichnet, daß das Masseteil aus einem senk­ recht zur Meßrichtung angeordneten, reflektierenden Plätt­ chen (1) besteht und daß im Gehäuse (3) zwei Sender-Empfän­ ger-Einheiten (4) so angeordnet sind, daß die von den Sen­ dern (4a) ausgehenden Strahlen von der Vorder- und Rück­ seite des Plättchens (1) in die zugehörigen Empfänger (46) reflektiert werden.1. Sensor for measuring accelerations with a substantially one-dimensionally deflectable, resiliently mounted mass part in a housing and a non-contact distance-measuring device with transmitter and receiver, characterized in that the mass part chen from a perpendicular to the measuring direction arranged, reflecting plates ( 1 ) and that in the housing ( 3 ) two transmitter-receiver units ( 4 ) are arranged so that the sen from the Sen ( 4 a) outgoing rays from the front and rear side of the plate ( 1 ) in the associated receivers ( 46 ) are reflected. 2. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß op­ tische Sender-Empfänger-Einheiten verwendet werden.2. Sensor according to claim 1, characterized in that op table transceiver units can be used. 3. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aku­ stische Sender-Empfänger-Einheiten verwendet werden.3. Sensor according to claim 1, characterized in that aku tical transmitter-receiver units are used. 4. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Plättchen (1) als zentrales Teil (8) einer randseitig eingespannten, in Meßrichtung biegeweichen Membran (5) ausgebildet ist. 4. Sensor according to one of claims 1 to 3, characterized in that the plate ( 1 ) is designed as a central part ( 8 ) of an edge clamped in the measuring direction flexible membrane ( 5 ). 5. Sensor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Plättchen (1) aus einem biegesteifen zentralen Teil (8) der Membran (5) besteht, die durch Schlitze (6) im Bereich zwischen Plättchen (1) und Rand (9) biegeweich gestaltet ist.5. Sensor according to claim 4, characterized in that the plate ( 1 ) consists of a rigid central part ( 8 ) of the membrane ( 5 ) through bends ( 6 ) in the area between the plate ( 1 ) and edge ( 9 ) soft is designed. 6. Sensor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Plättchen (1) aus einem biegesteifen zentralen Teil (8) der Membran (5) besteht, die im Bereich zwischen Plättchen (1) und Rand (9) durch geringere Materialdicke biegeweich gestaltet ist.6. Sensor according to claim 4, characterized in that the plate ( 1 ) consists of a rigid central part ( 8 ) of the membrane ( 5 ), which is designed to be flexible in the region between the plate ( 1 ) and edge ( 9 ) by lower material thickness . 7. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Plättchen (1) von einer biegesteifen Mas­ sebelegung auf einer randseitig eingespannten Membran (5) aus elastischem Material gebildet wird.7. Sensor according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the plate ( 1 ) is formed by a rigid Mas sebel occupancy on an edge-clamped membrane ( 5 ) made of elastic material. 8. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Sender-Empfänger-Einheit aus einem licht­ emitierenden Bauteil (4a) in Form einer Leuchtdiode oder Laserdiode und aus einem lichtempfindlichen Bauteil (4) für die Umwandlung optischer Signale in elektrische Signale in Form eines Fototransistors, Fotowiderstandes oder einer Fotodiode besteht.8. Sensor according to one of claims 1 to 7, characterized in that the transmitter-receiver unit from a light-emitting component ( 4 a) in the form of a light-emitting diode or laser diode and from a light-sensitive component ( 4 ) for converting optical signals consists of electrical signals in the form of a photo transistor, photo resistor or a photo diode. 9. Sensor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Sender-Empfänger-Einheit ein handelsüblicher optischer Abstandsmesser verwendet wird.9. Sensor according to claim 8, characterized in that as Transmitter-receiver unit is a commercially available optical Distance meter is used. 10. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sender-Empfänger-Einheit aus einem schallemitierenden Bauteil (4a) in Form eines Piezo-Ultra­ schall-Senders und einem schallempfindlichen Bauteil (4b) für die Umwandlung akustischer Signale in elektrische Signale in Form eines Mikrofons besteht.10. Sensor according to one of claims 1 to 7, characterized in that the transmitter-receiver unit consists of a sound-emitting component ( 4 a) in the form of a piezo-ultra sound transmitter and a sound-sensitive component ( 4 b) for the conversion acoustic Signals exist in electrical signals in the form of a microphone. 11. Sensor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Sender-Empfänger-Einheit aus einem handelsüblichen Ultraschall-Abstandsmesser besteht.11. Sensor according to claim 10, characterized in that the transmitter-receiver unit from a commercially available Ultrasonic distance meter exists. 12. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sender-Empfänger-Einheit aus einem handelsüblichen Abstandssensor besteht.12. Sensor according to one of claims 1 to 7, characterized characterized in that the transmitter-receiver unit from one commercially available distance sensor.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US10534010B2 (en) * 2014-06-20 2020-01-14 Myfox Energy-efficient home-automation device and method for tracking the displacement of a monitored object
CN114486285A (en) * 2022-01-07 2022-05-13 浙江吉利控股集团有限公司 Method and device for detecting installation direction of airbag controller, vehicle and storage medium

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10534010B2 (en) * 2014-06-20 2020-01-14 Myfox Energy-efficient home-automation device and method for tracking the displacement of a monitored object
CN114486285A (en) * 2022-01-07 2022-05-13 浙江吉利控股集团有限公司 Method and device for detecting installation direction of airbag controller, vehicle and storage medium
CN114486285B (en) * 2022-01-07 2023-11-14 浙江吉利控股集团有限公司 Method and device for detecting installation direction of airbag controller, vehicle and storage medium

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