WO2001028820A2 - Device for detecting an inclination, a change in inclination or acceleration of moving objects - Google Patents

Device for detecting an inclination, a change in inclination or acceleration of moving objects Download PDF

Info

Publication number
WO2001028820A2
WO2001028820A2 PCT/EP2000/010308 EP0010308W WO0128820A2 WO 2001028820 A2 WO2001028820 A2 WO 2001028820A2 EP 0010308 W EP0010308 W EP 0010308W WO 0128820 A2 WO0128820 A2 WO 0128820A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
inclination
sensor
acceleration
vehicle
change
Prior art date
Application number
PCT/EP2000/010308
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
WO2001028820A3 (en
Inventor
Dietrich Bräuer
Original Assignee
Braeuer Dietrich
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Braeuer Dietrich filed Critical Braeuer Dietrich
Priority to AU11412/01A priority Critical patent/AU1141201A/en
Priority to EP00972813A priority patent/EP1227955A2/en
Publication of WO2001028820A2 publication Critical patent/WO2001028820A2/en
Publication of WO2001028820A3 publication Critical patent/WO2001028820A3/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C9/00Measuring inclination, e.g. by clinometers, by levels
    • G01C9/02Details
    • G01C9/06Electric or photoelectric indication or reading means
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C9/00Measuring inclination, e.g. by clinometers, by levels
    • G01C9/18Measuring inclination, e.g. by clinometers, by levels by using liquids
    • G01C9/24Measuring inclination, e.g. by clinometers, by levels by using liquids in closed containers partially filled with liquid so as to leave a gas bubble
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C9/00Measuring inclination, e.g. by clinometers, by levels
    • G01C9/02Details
    • G01C9/06Electric or photoelectric indication or reading means
    • G01C2009/066Electric or photoelectric indication or reading means optical

Definitions

  • the invention relates to a device for detecting an inclination, change in inclination or acceleration of moving objects, e.g. Change in the direction of a vehicle or in industrial processes in which a sensor attached to the object is coupled to evaluation electronics, in particular a microprocessor, which generates output signals with a control for the control.
  • Such a device is used, for example, in motor vehicles in connection with a triggering device for an airbag, the signals supplied by the sensor being in evaluation electronics, in particular a microprocessor or microcontroller with programs and / or values implemented therein and, if a limit criterion is exceeded, to form a control signal to trigger the airbag.
  • evaluation electronics in particular a microprocessor or microcontroller with programs and / or values implemented therein and, if a limit criterion is exceeded, to form a control signal to trigger the airbag.
  • the accelerations can be linear accelerations or radial accelerations.
  • Another device of this type relates to a direction indicator of motor vehicles.
  • the direction indicators of motor vehicles are switched on manually by the driver.
  • the driver indicators on the steering column are designed to reset the direction indicator when the steering column is turned back.
  • the steering angle is small in two-wheeled vehicles, since cornering is essentially achieved by the weight shift and the associated inclined position of the vehicle. For this reason, the direction indicator is switched off manually for two-wheeled vehicles or according to distance-time criteria for more complex vehicles.
  • the convenience of automatic resetting that is customary in cars has not yet been achieved.
  • the operation of the direction indicator or the control of the correct functioning of the automatic reset according to distance-time criteria requires the driver to check and steer the traffic situation from. A reliable automatic reset of the direction indicator would therefore also make sense for two-wheelers.
  • the invention has for its object to provide a device of the type specified, with the simple, inexpensive structure reliable controls with a variety of uses with the same sensor are possible.
  • the senor is installed in a vehicle and that the measuring axis of the sensor is perpendicular to the longitudinal axis of the vehicle when driving straight ahead and parallel to the road surface when driving on a lane, changes in direction of travel can be recorded and when a completed turning process is detected, in which a turn signal was previously used can be set using the
  • an acceleration sensor and / or inclination sensor is coupled to a comparator and that an output signal is only changed when a predetermined acceleration and / or inclination is exceeded.
  • the sensor has two vials, in which the position of the respective bubble in the
  • Dragonfly is determined via light barriers or capacitively. With the two dragonflies e.g. Accelerations in different or opposite directions are recorded.
  • An advantageous simple embodiment also consists in the sensor consisting of a spirit level with a strongly curved inner surface of the vessel.
  • a reliable automatic resetting of the direction indicator on a two-wheeler is achieved in that the sensor is rigidly connected to the handlebar of a two-wheeled vehicle and that the evaluation electronics, with the help of algorithms implemented in it, recognize whether it is a complete turning process and dependent of which triggers an output signal for resetting the direction indicator.
  • the configuration that at least one dragonfly attached in or on the moving object is aligned in the direction of movement and that the evaluation electronics are designed to determine a linear acceleration and output a related output signal enables the detection of a linear acceleration in or against the direction of movement for any moving objects, e.g. even in an industrial process.
  • the strength of the acceleration to be detected can be predefined in a simple manner in that the spirit level is inclined for triggering at higher acceleration. With a greater incline there is increased acceleration necessary to force the liquid of the dragonfly in the direction of acceleration, whereby the gas bubble shifts in the opposite direction.
  • the inclined position or the change in the inclined position at the beginning and at the end of the turning process is measured and evaluated using acceleration and / or inclination sensors.
  • Acceleration so-called acceleration sensors
  • inclination sensors can be used equally.
  • boundary conditions For the selection of the sensors, their placement and the evaluation of the signals, boundary conditions must be observed, which are explained with the aid of the drawings. Show:
  • FIG. 1 a schematically shows a motorcycle when driving straight ahead
  • 1 b schematically shows the motorcycle when cornering
  • 3 shows the orientation of measuring axes, 4a a sensor with two dragonflies,
  • Fig. 4c is a schematic representation in connection with a turn signal circuit
  • 5a and 5b show a schematic view of a sensor arrangement in a device for detecting a linear acceleration or a radial acceleration.
  • Fig. 1 a a motorcycle is shown when driving straight ahead and in Fig. 1 b when cornering.
  • an acceleration sensor which measures the acceleration perpendicular to the direction of movement (measuring axis 1 near the center of gravity 2), is rigidly connected to the frame, the sensor shows no or only small accelerations during straight ahead and cornering, because the Balance of power is balanced. If the vehicle is accelerated or braked, this acceleration also acts perpendicular to the measuring axis and is therefore not displayed. The state of equilibrium is only disturbed at the beginning or at the end of cornering by a shift in weight and the associated changes in the inclination of the vehicle.
  • An inclination or acceleration sensor which detects accelerations in the measuring axis 1 in the vicinity of the center of gravity, would ideally only produce a measuring signal when the vehicle inclination changes deliver.
  • the dashed line 1 indicates the measuring axis of the sensor.
  • the balance of the forces acting on the sensor is initially just as balanced as before in the center of gravity of the vehicle (as can easily be shown using the torque conservation theorem).
  • the gravitational force 3 acts perpendicularly on the measuring axis 1 of the acceleration sensor.
  • the sensor therefore shows no accelerations.
  • cornering see FIG. 1 b
  • the weight 3 generates a force component 3 a in the direction of the measurement axis 1 of the acceleration sensor. This force component is compensated for by the corresponding component 4a of the centrifugal force 4.
  • the sensor axis 1 When driving straight ahead, the sensor axis 1 is perpendicular to the longitudinal axis 7 of the vehicle and thus parallel to the surface of the road in the case of a level road. Due to the usual inclination 8 (see FIG. 2a) of the handlebar axis 5 against the longitudinal axis 7 of the vehicle, the measuring axis 1 is inclined more (T) when the vehicle is inclined. Accordingly, the balance of forces for this measuring axis is no longer balanced. A clearly detectable measurement signal is obtained from which the inclination of the vehicle can be detected. It is therefore particularly advantageous to rigidly connect the sensor to the handlebar. The sensor could also be located lower or higher without changing anything. However, the measurement axis should be arranged in a plane perpendicular to the direction of travel so that the measurement signal is independent of the acceleration of the vehicle in the direction of travel.
  • the measuring axis is rigidly connected to the handlebar, according to FIG. 2b it is located, for example, in front of the axis of rotation 5 of the handlebar, but again in a plane perpendicular to the vehicle movement 6.
  • the movement of the handlebar about the axis of rotation 5 generates an additional centrifugal acceleration that is perpendicular to the axis of rotation. This acceleration is greater the further the sensor is from the axis of rotation.
  • 2b shows various positions 9, 10, 11, 11 'of the sensor on the measuring axis 1 with the centrifugal accelerations 12 caused by a handlebar rotation. In position 10 directly in front of the axis of rotation, the displayed acceleration is minimal. The acceleration directly above the axis of rotation 5 would be zero.
  • a position of the sensor in the vicinity of the handlebar axis of rotation 5 is particularly favorable if the sensor is rigidly connected to the handlebar.
  • the handlebar rotation causes accelerations of the same height but with different signs. If you add these signals, you can see the influence of the centrifugal force generated by the handlebar rotation will also suppress.
  • a disadvantage of this arrangement is that the sensors must have a larger measuring range.
  • this signal can be evaluated with a simple logic circuit.
  • two comparators In order to be able to detect left and right inclinations, two comparators must then be used or a correspondingly designed comparator acceleration sensor that shows three switching states (left, right, incline, perpendicular). It is useful to also integrate the hazard warning device, which is usually not available on a motorcycle, into the evaluation logic.
  • Zero point detections can usually be carried out very precisely and often very easily. If corresponding comparator arrangements are used which, due to their design, have the switching shaft in the zero point - that is to detect the sign of the acceleration - the required switching threshold can be set by inclining the measuring axis 1 'of the acceleration sensor against the actual measuring axis 1 (Fig 3). As a result, the sensor indicates an acceleration in the equilibrium position, and the resulting acceleration only becomes zero if the inclination is appropriate. 3 shows the orientation of the measurement axes 1 ', 1 "of two sensors to the measurement axis 1.
  • the measuring axes 1 ', 1 "in the plane perpendicular to the vehicle movement should be selected.
  • a particularly cost-effective embodiment is shown in FIG. 4a
  • the sensor has two vials 20, 20 '.
  • the position of the bubble 21 in the dragonfly is detected via light barriers 14, 15. Due to the inclined arrangement of the
  • Fig. 4b shows a dragonfly with a strong curvature 16 of the vessel.
  • the respective light barrier only detects the bladder 21 when it is sufficiently strong
  • Two-wheeled vehicles and resetting a direction indicator can also be used on other vehicles (three- and multi-wheeled vehicles, cars, trucks, rail vehicles, watercraft and possibly also aircraft). In these cases, in which the vehicle may not have a strong incline during cornering, the same sensors can be used with a sensor
  • the vials work as acceleration sensors.
  • the arrangement shown in FIG. 4a measures the acceleration in an axis perpendicular to the direction of travel and parallel to the rear axle of the vehicle. For example, if the liquid of the right dragonfly 20 'is pressed to the outer end of the right end of the dragonfly by centrifugal force during a left-hand turn, the gas bubble moves sam to the lower end of the same level in front of the light barrier and is evaluated with the aid of a comparator / logic circuit of an evaluation electronics.
  • the problem here is a strong inclination of the vehicle to the horizon caused by possible topological conditions, which triggers the sensor without turning, because in this case the inclination of the road is detected by the sensor. If one chooses a correspondingly strong inclination of the two opposite dragonflies (FIG. 4a), an incorrect detection is prevented.
  • sensors listed here record vehicle movements, they are also suitable for monitoring vehicle movement when parked or parked.
  • An evaluation circuit activated by removing the ignition key or an activation device attached to the vehicle can warn the vehicle user of theft by e.g. a detected change in inclination to generate a warning signal is evaluated.
  • the sensors described here also leave a combination of automatic
  • the senor With suitable component dimensions (length of the vial, set hysteresis, liquid used, arrangement of the light barriers), the sensor clearly differentiates between the balance situation when driving straight ahead and the inclination situation when cornering, which occurs when turning.
  • the evaluation electronics connected to the conventional or the semiconductor relays can recognize, in particular in the form of a microcontroller ⁇ C, by implemented algorithms whether a
  • Sensor is able to monitor the vehicle movement in the parked state by suitable 'focusing' and to trigger an alarm if necessary. It is advantageous to also include the hazard warning device of the vehicle in the
  • 4c shows a schematic illustration in connection with a turn signal circuit.
  • the signal from receiver diodes E which receive light from transmitter diodes S, is fed to the microcontroller ⁇ C (supply with Uv), which acts on the control of the right and left turn signals RB, LB.
  • a device with a spirit level 20 as a sensor in which the position of the gas bubble 21 is recorded electronically, for example optoelectronically or capacitively, and which thus held sensor signals to the evaluation electronics, in particular a microcontroller, and calculated with programs and comparison values implemented therein, can also be used for detecting inclinations, changes in inclinations or accelerations of moving physical objects in other systems, for example in industrial processes.
  • (negative or positive) linear accelerations a of the moving objects when stopped or started can also be monitored in order to determine critical situations (FIGS. 5a, 5b).
  • Strength of the acceleration to be detected can be varied, the dragonfly can be used with a different inclination, similar to that described in connection with FIGS. 4a, 4b.
  • Compliance with the orientation of a moving object can be monitored by detecting the inclination.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)
  • Forklifts And Lifting Vehicles (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Motorcycle And Bicycle Frame (AREA)

Abstract

The invention relates to a device for detecting an inclination, a change in inclination or acceleration of a moving object, for example directional changes of a vehicle or in industrial processes, whereby a sensor mounted on the object is coupled with an electronic evaluator device, in particular a microprocessor which generates output signals by using the control values given therein. Reliable control functions in various application possibilities are achieved with a simple construction, whereby the sensor comprises at least one bubble gauge (20), with a gas bubble (21) in a fluid, whose position is detected by the electronic evaluator device and used to evaluate the presence of an inclination, change of inclination or acceleration.

Description

Einrichtung zur Erfassung einer Neigung, Neigungsänderung oder Beschleunigung von bewegten GegenständenDevice for detecting an inclination, change in inclination or acceleration of moving objects
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Erfassung einer Neigung, Neigungsänderung oder Beschleunigung von bewegten Gegenständen, z.B. Rich- tungsanderung eines Fahrzeuges oder bei industriellen Prozessen, bei der ein an dem Gegenstand angebrachter Sensor mit einer Auswerteelektronik, insbesondere Mikroprozessor gekoppelt ist, die mit in ihr vorhandenen Vorgaben für eine Steuerung Ausgangssignale erzeugt.The invention relates to a device for detecting an inclination, change in inclination or acceleration of moving objects, e.g. Change in the direction of a vehicle or in industrial processes in which a sensor attached to the object is coupled to evaluation electronics, in particular a microprocessor, which generates output signals with a control for the control.
Eine derartige Einrichtung wird beispielsweise in Kraftfahrzeugen in Verbindung mit einer Auslösevorrichtung für einen Airbag eingesetzt, wobei die vom Sensor gelieferten Signale in einer Auswerteelektronik, insbesondere einem Mikroprozessor oder MikroController mit darin implementierten Programmen und/oder Werten ver- rechnet und bei Überschreitung eines Grenzkriteriums zum Bilden eines Ansteuersignais zum Auslösen des Airbags zugrunde gelegt werden.Such a device is used, for example, in motor vehicles in connection with a triggering device for an airbag, the signals supplied by the sensor being in evaluation electronics, in particular a microprocessor or microcontroller with programs and / or values implemented therein and, if a limit criterion is exceeded, to form a control signal to trigger the airbag.
Auch in industriellen Prozessen, bei denen körperliche Gegenstände bewegt werden, ist es häufig wichtig, deren Bewegungsänderung oder auch Neigung oder Neigungsänderung zu erfassen und mit den Sensorsignalen Steuerungsvorgänge auszulösen oder zu beeinflussen.Even in industrial processes in which physical objects are moved, it is often important to detect their change in motion or also inclination or change in inclination and to trigger or influence control processes with the sensor signals.
Bei den Beschleunigungen kann es sich um Linearbeschleunigungen oder Radialbeschleunigungen handeln.The accelerations can be linear accelerations or radial accelerations.
Eine weitere Einrichtung dieser Art betrifft einen Fahrtrichtungsanzeiger von Kraftfahrzeugen. Die Fahrtrichtungsanzeiger von Kraftfahrzeugen werden vom Fahrzeugführer manuell eingeschaltet. Bei PKW und LKW wird durch entsprechend ausgeführte Mitnehmerkontakte an der Lenksäule beim Zurückdrehen der Lenk- säule der Fahrtrichtungsanzeiger zurückgesetzt. Bei zweirädrigen Fahrzeugen ist der Lenkeinschlag gering, da die Kurvenfahrt im Wesentlichen durch die Gewichtsverlagerung und die damit verbundene Schräglage des Fahrzeuges erzielt wird. Aus diesem Grunde wird bei Zweiradfahrzeugen der Fahrtrichtungszeiger manuell oder bei aufwendigeren Fahrzeugen nach Weg-Zeitkriterien ausgeschaltet. Der im PKW übliche Komfort der automatischen Rückstellung konnte bislang nicht erreicht werden. Zusätzlich erfordert die Bedienung des Fahrtrichtungsanzeigers bzw. die Kontrolle der korrekten Arbeitsweise der automatischen Rückstellung nach Weg- Zeitkriterien vom Fahrzeugführer eine Kontrolle und lenkt von der Verkehrssituation ab. Eine zuverlässige automatische Rückstellung des Fahrtrichtungsanzeigers wäre deshalb auch für Zweiradfahrzeuge eine sinnvolle Einrichtung.Another device of this type relates to a direction indicator of motor vehicles. The direction indicators of motor vehicles are switched on manually by the driver. In passenger cars and trucks, the driver indicators on the steering column are designed to reset the direction indicator when the steering column is turned back. The steering angle is small in two-wheeled vehicles, since cornering is essentially achieved by the weight shift and the associated inclined position of the vehicle. For this reason, the direction indicator is switched off manually for two-wheeled vehicles or according to distance-time criteria for more complex vehicles. The convenience of automatic resetting that is customary in cars has not yet been achieved. In addition, the operation of the direction indicator or the control of the correct functioning of the automatic reset according to distance-time criteria requires the driver to check and steer the traffic situation from. A reliable automatic reset of the direction indicator would therefore also make sense for two-wheelers.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der angegebenen Gattung zu schaffen, mit der bei einfachem, kostengünstigem Aufbau zuverlässige Steuerungen bei vielfältigen Einsatzmöglichkeiten mit dem grundsätzlich gleichen Sensor ermöglicht werden.The invention has for its object to provide a device of the type specified, with the simple, inexpensive structure reliable controls with a variety of uses with the same sensor are possible.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.This object is achieved by the features of claim 1.
Zweckmäßige Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Appropriate further training is characterized in the subclaims.
Ist vorgesehen, dass der Sensor in einem Fahrzeug eingebaut ist und dass die Messachse des Sensors bei Geradeausfahrt senkrecht zur Fahrzeuglängsachse und bei einer Fahrbahn parallel zur Fahrbahnoberfläche steht, so können Fahrtrichtungsänderungen erfasst werden und beim Erkennen eines abgeschlossenen Ab- biegevorganges, bei dem zuvor ein Blinker gesetzt worden ist, kann mittels desIf it is provided that the sensor is installed in a vehicle and that the measuring axis of the sensor is perpendicular to the longitudinal axis of the vehicle when driving straight ahead and parallel to the road surface when driving on a lane, changes in direction of travel can be recorded and when a completed turning process is detected, in which a turn signal was previously used can be set using the
Ausgangssignals der Auswerteelektronik der Blinker rückgestellt werden.Output signal of the evaluation electronics of the turn signals are reset.
Zum Erfassen einer bestimmten Beschleunigung oder Neigung und entsprechendem Auslösen eines Ausgangssignals ist vorteilhaft vorgesehen, dass ein Be- schleunigungssensor und/oder Neigungssensor, mit einem Komparator gekoppelt ist und dass erst beim Überschreiten einer vorgegebenen Beschleunigung und/oder Neigung ein Ausgangssignal geändert wird. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Sensors besteht darin, dass der Sensor zwei Libellen aufweist, bei denen die Lage der jeweiligen Blase in derIn order to detect a certain acceleration or inclination and corresponding triggering of an output signal, it is advantageously provided that an acceleration sensor and / or inclination sensor is coupled to a comparator and that an output signal is only changed when a predetermined acceleration and / or inclination is exceeded. Another advantageous embodiment of the sensor is that the sensor has two vials, in which the position of the respective bubble in the
Libelle über Lichtschranken oder kapazitiv ermittelt wird. Mit den beiden Libellen können z.B. Beschleunigungen in unterschiedlichen bzw. entgegengesetzten Richtungen erfasst werden.Dragonfly is determined via light barriers or capacitively. With the two dragonflies e.g. Accelerations in different or opposite directions are recorded.
Eine vorteilhafte einfache Ausgestaltung besteht weiterhin darin, dass der Sensor aus einer Libelle mit stark gekrümmter Innenfläche des Gefäßes besteht.An advantageous simple embodiment also consists in the sensor consisting of a spirit level with a strongly curved inner surface of the vessel.
Eine zuverlässige selbsttätige Rückstellung des Fahrtrichtungsanzeigers bei einem Zweirad wird dadurch erzielt, dass der Sensor starr mit dem Lenker eines Zweirad- Fahrzeuges verbunden ist und dass die Auswerteelektronik mit Hilfe von in ihr implementierten Algorithmen erkennt, ob es sich um einen vollendeten Abbiegevorgang handelt, und abhängig davon ein Ausgangssignal zum Rückstellen des Fahrtrichtungsanzeigers auslöst.A reliable automatic resetting of the direction indicator on a two-wheeler is achieved in that the sensor is rigidly connected to the handlebar of a two-wheeled vehicle and that the evaluation electronics, with the help of algorithms implemented in it, recognize whether it is a complete turning process and dependent of which triggers an output signal for resetting the direction indicator.
Die Ausgestaltung, dass mindestens eine in oder an dem bewegten Gegenstand angebrachte Libelle in Bewegungsrichtung ausgerichtet ist und dass die Auswerteelektronik zum Ermitteln einer Linearbeschleunigung und Abgabe eines diesbezüglichen Ausgangssignals ausgelegt ist, ermöglicht die Erfassung einer Linearbeschleunigung in oder entgegen der Bewegungsrichtung bei beliebigen bewegten Gegenständen, z.B. auch bei einem industriellen Prozess.The configuration that at least one dragonfly attached in or on the moving object is aligned in the direction of movement and that the evaluation electronics are designed to determine a linear acceleration and output a related output signal enables the detection of a linear acceleration in or against the direction of movement for any moving objects, e.g. even in an industrial process.
Die Stärke der zu erfassenden Beschleunigung kann auf einfache Weise dadurch vorgegeben werden, dass die Libelle zum Auslösen bei höherer Beschleunigung geneigt angeordnet ist. Bei stärkerer Neigung ist eine erhöhte Beschleunigung notwendig, um die Flüssigkeit der Libelle in die Richtung der Beschleunigung zu drängen, wobei die Gasblase sich in die entgegen gesetzte Richtung verlagert.The strength of the acceleration to be detected can be predefined in a simple manner in that the spirit level is inclined for triggering at higher acceleration. With a greater incline there is increased acceleration necessary to force the liquid of the dragonfly in the direction of acceleration, whereby the gas bubble shifts in the opposite direction.
Zum Aufbau von Libellen, wie sie für die vorliegenden Sensoren geeignet sind, sei auf die DE 1 99 26 1 91 A1 hingewiesen.For the construction of vials as are suitable for the present sensors, reference is made to DE 1 99 26 1 91 A1.
Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung nach Anspruch 6 wird die Schräglage bzw. die Änderung der Schräglage zu Beginn und am Ende des Abbiegevorganges mit Beschleunigungs- und/oder Neigungssensoren gemessen und ausgewertet. Be- schleunigungs- (sog. Accelerationssensoren) und Neigungssensoren können gleichwertig eingesetzt werden. Für die Auswahl der Sensoren, deren Plazierung und die Auswertung der Signale sind Randbedingungen zu beachten, die anhand der Zeichnungen erläutert werden. Dabei zeigen:With the device according to the invention according to claim 6, the inclined position or the change in the inclined position at the beginning and at the end of the turning process is measured and evaluated using acceleration and / or inclination sensors. Acceleration (so-called acceleration sensors) and inclination sensors can be used equally. For the selection of the sensors, their placement and the evaluation of the signals, boundary conditions must be observed, which are explained with the aid of the drawings. Show:
Fig. 1 a schematisch ein Motorrad bei Geradeausfahrt,1 a schematically shows a motorcycle when driving straight ahead,
Fig. 1 b schematisch das Motorrad bei einer Kurvenfahrt,1 b schematically shows the motorcycle when cornering,
Fig. 2a schematisch eine Seitenansicht des Motorrades,2a schematically shows a side view of the motorcycle,
Fig. 2b verschiedene Positionen des Sensors,2b different positions of the sensor,
Fig. 3 die Orientierung von Messachsen, Fig. 4a einen Sensor mit zwei Libellen,3 shows the orientation of measuring axes, 4a a sensor with two dragonflies,
Fig. 4b eine andere Ausführungsform der Libelle,4b shows another embodiment of the dragonfly,
Fig. 4c eine schematische Darstellung in Verbindung mit einer Blinkerschaltung undFig. 4c is a schematic representation in connection with a turn signal circuit and
Fig. 5a und 5b eine schematische Ansicht einer Sensoranordnung bei einer Einrichtung zum Erfassen einer Linearbeschleunigung oder einer Radialbeschleunigung.5a and 5b show a schematic view of a sensor arrangement in a device for detecting a linear acceleration or a radial acceleration.
In Fig. 1 a ist ein Motorrad bei einer Geradeausfahrt und in Fig. 1 b bei einer Kurvenfahrt dargestellt.In Fig. 1 a a motorcycle is shown when driving straight ahead and in Fig. 1 b when cornering.
Wird ein Beschleunigungssensor, der die Beschleunigung senkrecht zur Bewegungsrichtung misst (Messachse 1 in der Nähe des Schwerpunktes 2 verschoben), starr mit dem Rahmen verbunden, so zeigt der Sensor während der Geradeaus- und der Kurvenfahrt keine bzw. nur kleine Beschleunigungen an, da die Kräftebilanz ausgeglichen ist. Wird das Fahrzeug beschleunigt oder abgebremst, so wirkt auch diese Beschleunigung senkrecht zur Messachse und wird daher nicht angezeigt. Der Gleichgewichtszustand wird nur zu Beginn oder am Ende einer Kurvenfahrt durch eine Gewichtsverlagerung und damit verbundenen Änderungen der Neigung des Fahrzeuges gestört. Ein Neigungs- oder Beschleunigungssensor, der Beschleunigungen in der Messachse 1 in der Nähe des Schwerpunktes detektiert, würde also im Idealfall nur bei der Änderung der Fahrzeugneigung ein Messsignal liefern. Gleichwohl wäre dies eine Möglichkeit, den Abbiegevorgang zu detek- tieren. In der Praxis stellt man fest, dass die Kräftebilanz während der Kurvenfahrt bei der Wahl dieser Messpositionen nicht vollkommen ausgeglichen ist. Deshalb kann auch an einer solchen Stelle die Neigung des Fahrzeuges während der Kurvenfahrt festgestellt werden, wenn auch die Messsignale klein sind.If an acceleration sensor, which measures the acceleration perpendicular to the direction of movement (measuring axis 1 near the center of gravity 2), is rigidly connected to the frame, the sensor shows no or only small accelerations during straight ahead and cornering, because the Balance of power is balanced. If the vehicle is accelerated or braked, this acceleration also acts perpendicular to the measuring axis and is therefore not displayed. The state of equilibrium is only disturbed at the beginning or at the end of cornering by a shift in weight and the associated changes in the inclination of the vehicle. An inclination or acceleration sensor, which detects accelerations in the measuring axis 1 in the vicinity of the center of gravity, would ideally only produce a measuring signal when the vehicle inclination changes deliver. Nevertheless, this would be a way to detect the turning process. In practice, it is found that the balance of forces during cornering is not completely balanced when selecting these measuring positions. Therefore, the inclination of the vehicle during cornering can also be determined at such a point, even if the measurement signals are small.
Wesentlich günstiger ist es, den Sensor starr mit der Lenkeinheit des Fahrzeuges zu verbinden. Die gestrichelte Linie 1 deutet die Messachse des Sensors an. Die Bilanz der Kräfte, die an dem Sensor angreifen, ist zunächst genauso ausgeglichen wie vorher im Schwerpunkt des Fahrzeuges (wie man über den Drehmomenterhaltungssatz leicht zeigen kann). Bei der Geradeausfahrt wirkt die Gravitationskraft 3 senkrecht auf die Messachse 1 des Beschleunigungssensors. Der Sensor zeigt damit keine Beschleunigungen an. Bei einer Kurvenfahrt (s. Fig. 1 b) erzeugt die Gewichtskraft 3 eine Kraftkomponente 3a in Richtung der Messachse 1 des Beschleunigungssensors. Diese Kraftkomponente wird duch die dementsprechende Komponente 4a der Zentrifugalkraft 4 kompensiert.It is much cheaper to rigidly connect the sensor to the steering unit of the vehicle. The dashed line 1 indicates the measuring axis of the sensor. The balance of the forces acting on the sensor is initially just as balanced as before in the center of gravity of the vehicle (as can easily be shown using the torque conservation theorem). When driving straight ahead, the gravitational force 3 acts perpendicularly on the measuring axis 1 of the acceleration sensor. The sensor therefore shows no accelerations. When cornering (see FIG. 1 b), the weight 3 generates a force component 3 a in the direction of the measurement axis 1 of the acceleration sensor. This force component is compensated for by the corresponding component 4a of the centrifugal force 4.
Während der Geradeausfahrt steht die Sensorachse 1 senkrecht zur Fahrzeuglängsachse 7 und damit bei einer ebenen Fahrbahn parallel zur Fahrbahnoberfläche. Durch die übliche Neigung 8 (s. Fig. 2a) der Lenkerachse 5 gegen die Fahrzeuglängsachse 7 wird bei einer Neigung des Fahrzeuges die Messachse 1 stärker geneigt (T). Dementsprechend ist die Kräftebilanz für diese Messachse nicht mehr ausgeglichen. Man erhält ein eindeutig detektierbares Messsignal, aus dem man die Neigung des Fahrzeuges detektieren kann. Besonders vorteilhaft ist es deshalb, den Sensor starr mit dem Lenker zu verbinden. Der Sensor könnte auch tiefer oder höher angebracht sein, ohne dass sich hieran etwas ändert. Die Messachse sollte aber in einer Ebene senkrecht zur Fahrtrichtung angeordnet sein, damit das Messsignal von der Beschleunigung des Fahrzeuges in Fahrtrichtung unabhängig ist.When driving straight ahead, the sensor axis 1 is perpendicular to the longitudinal axis 7 of the vehicle and thus parallel to the surface of the road in the case of a level road. Due to the usual inclination 8 (see FIG. 2a) of the handlebar axis 5 against the longitudinal axis 7 of the vehicle, the measuring axis 1 is inclined more (T) when the vehicle is inclined. Accordingly, the balance of forces for this measuring axis is no longer balanced. A clearly detectable measurement signal is obtained from which the inclination of the vehicle can be detected. It is therefore particularly advantageous to rigidly connect the sensor to the handlebar. The sensor could also be located lower or higher without changing anything. However, the measurement axis should be arranged in a plane perpendicular to the direction of travel so that the measurement signal is independent of the acceleration of the vehicle in the direction of travel.
Die Messachse sei starr mit dem Lenker verbunden, befinde sich gemäß Fig. 2b beispielsweise vor der Drehachse 5 des Lenkers, aber wieder in einer Ebene senkrecht zur Fahrzeugbewegung 6.The measuring axis is rigidly connected to the handlebar, according to FIG. 2b it is located, for example, in front of the axis of rotation 5 of the handlebar, but again in a plane perpendicular to the vehicle movement 6.
Durch die Bewegung des Lenkers um die Drehachse 5 wird eine zusätzliche Zentrifugalbeschleunigung erzeugt, die senkrecht zur Drehachse steht. Diese Be- schleunigung ist um so größer, je weiter der Sensor von der Drehachse entfernt ist. In Fig. 2b sind verschiedene Positionen 9, 10, 1 1 , 1 1 ' des Sensors auf der Messachse 1 mit den durch eine Lenkerdrehung verursachten Zentrifugalbeschleunigungen 1 2 angegeben. In der Position 10 direkt vor der Drehachse ist die angezeigte Beschleunigung minimal. Null wäre die Beschleunigung direkt über der Drehachse 5. Eine Position des Sensors in der Nähe der Lenkerdrehachse 5 ist dann besonders günstig, wenn der Sensor starr mit dem Lenker verbunden wird.The movement of the handlebar about the axis of rotation 5 generates an additional centrifugal acceleration that is perpendicular to the axis of rotation. This acceleration is greater the further the sensor is from the axis of rotation. 2b shows various positions 9, 10, 11, 11 'of the sensor on the measuring axis 1 with the centrifugal accelerations 12 caused by a handlebar rotation. In position 10 directly in front of the axis of rotation, the displayed acceleration is minimal. The acceleration directly above the axis of rotation 5 would be zero. A position of the sensor in the vicinity of the handlebar axis of rotation 5 is particularly favorable if the sensor is rigidly connected to the handlebar.
Ist die Sensorachse wieder fest mit dem Lenker verbunden und verwendet man zwei Sensoren, die in komplementären Positionen 1 1 und 1 1 ' symmetrisch zur Drehachse 5 angeordnet sind, so verursacht die Lenkerdrehung Beschleunigungen gleicher Höhe aber mit unterschiedlichen Vorzeichen. Addiert man diese Signale, so kann man den Einfluss der Zentrifugalkraft, die durch die Lenkerdrehung erzeugt wird, ebenfalls unterdrücken. Nachteilig bei dieser Anordnung ist aber, dass die Sensoren einen größeren Messbereich vorweisen müssen.If the sensor axis is firmly connected to the handlebar again and two sensors are used, which are arranged in complementary positions 1 1 and 1 1 'symmetrically to the axis of rotation 5, the handlebar rotation causes accelerations of the same height but with different signs. If you add these signals, you can see the influence of the centrifugal force generated by the handlebar rotation will also suppress. A disadvantage of this arrangement, however, is that the sensors must have a larger measuring range.
Koppelt man diese Messung mit einem Komparator, bzw. verwendet man einen Beschleunigungssensor, der erst beim Überschreiten einer vorgegebenen Beschleunigung sein Ausgangssignal ändert, so lässt sich dieses Signal mit einer einfachen Logikschaltung auswerten. Um Links- und Rechtsneigungen detektieren zu können, muss man dann zwei Komparatoren verwenden oder einen entsprechend ausgeführten Komparator-Beschleunigungssensor einsetzen, der drei Schaltzustände anzeigt (Links-, Rechtsneigung, Senkrechte) . Zweckmäßig ist es, in die Auswertelogik auch die an einem Motorrad meist nicht vorhandene Warnblinkvor- richtung zu integrieren.If you couple this measurement to a comparator or if you use an acceleration sensor that only changes its output signal when a given acceleration is exceeded, this signal can be evaluated with a simple logic circuit. In order to be able to detect left and right inclinations, two comparators must then be used or a correspondingly designed comparator acceleration sensor that shows three switching states (left, right, incline, perpendicular). It is useful to also integrate the hazard warning device, which is usually not available on a motorcycle, into the evaluation logic.
Nullpunktdetektionen lassen sich in der Regel sehr genau und oft auch sehr einfach vornehmen. Verwendet man entsprechende Komparator-Anordnungen, die aufgrund ihrer Bauart die Schaltwelle im Nullpunkt haben - also das Vorzeichen der Beschleunigung detektieren sollen - so kann man die geforderte Schaltschwelle dadurch einstellen, dass man die Messachse 1 ' des Beschleunigungssensors gegen die eigentliche Messachse 1 neigt (Fig. 3). Dadurch zeigt der Sensor in der Gleichgewichtslage eine Beschleunigung an, und nur bei entsprechender Neigung wird die resultierende Beschleunigung zu Null. In Fig. 3 ist die Orientierung der Messachsen 1 ', 1 " zweier Sensoren zur Messachse 1 dargestellt.Zero point detections can usually be carried out very precisely and often very easily. If corresponding comparator arrangements are used which, due to their design, have the switching shaft in the zero point - that is to detect the sign of the acceleration - the required switching threshold can be set by inclining the measuring axis 1 'of the acceleration sensor against the actual measuring axis 1 (Fig 3). As a result, the sensor indicates an acceleration in the equilibrium position, and the resulting acceleration only becomes zero if the inclination is appropriate. 3 shows the orientation of the measurement axes 1 ', 1 "of two sensors to the measurement axis 1.
Um nicht zusätzlich die Fahrzeugbeschleunigungen in Fahrtrichtung mitzumessen, sollten die Messachsen 1 ', 1 " in der Ebene senkrecht zur Fahrzeugbewegung gewählt werden. Eine besonders kostengünstige Ausführung zeigt Fig. 4a. In diesem Beispiel hat der Sensor zwei Libellen 20, 20'. Die Lage der Blase 21 in der Libelle wird über Lichtschranken 14, 1 5 detektiert. Durch die geneigte Anordnung derIn order not to additionally measure the vehicle accelerations in the direction of travel, the measuring axes 1 ', 1 "in the plane perpendicular to the vehicle movement should be selected. A particularly cost-effective embodiment is shown in FIG. 4a For example, the sensor has two vials 20, 20 '. The position of the bubble 21 in the dragonfly is detected via light barriers 14, 15. Due to the inclined arrangement of the
Libelle gegen die Messachse spricht die Lichtschranke erst beim Überschreiten einer gewissen Neigung an.Dragonfly against the measuring axis only speaks to the light barrier when a certain inclination is exceeded.
Fig. 4b zeigt eine Libelle mit einer starken Krümmung 1 6 des Gefäßes. Die je- weilige Lichtschranke detektiert die Blase 21 erst bei einer entsprechend starkenFig. 4b shows a dragonfly with a strong curvature 16 of the vessel. The respective light barrier only detects the bladder 21 when it is sufficiently strong
Neigung der Messachse. Wenn die Lichtschranke ein Komparatorsignal erzeugt, so zeigt diese Anordnung Ausgangssignale für Links-, Rechtsneigung und die Senkrechte.Inclination of the measuring axis. If the light barrier generates a comparator signal, this arrangement shows output signals for left, right and vertical inclination.
Die hier aufgeführten Möglichkeiten zur Detektion eines Abbiebevorganges beiThe options listed here for the detection of a turning process at
Zweiradfahrzeugen und Rücksetzen eines Fahrtrichtungsanzeigers lassen sich auch auf andere Fahrzeuge (drei- und mehrrädrige Fahrzeuge, PKW, LKW, Schienenfahrzeuge, Wasser- und evtl. auch Luftfahrzeuge) anwenden. In diesen Fällen, bei denen unter Umständen keine starke Neigung der Fahrzeuge während der Kurven- fahrt auftritt, lässt sich dennoch mit den gleichen Sensoren, die bei einerTwo-wheeled vehicles and resetting a direction indicator can also be used on other vehicles (three- and multi-wheeled vehicles, cars, trucks, rail vehicles, watercraft and possibly also aircraft). In these cases, in which the vehicle may not have a strong incline during cornering, the same sensors can be used with a sensor
Kurvenfahrt oder bei einem Abbiegevorgang entstehende Beschleunigung eindeutig erfassen.Clearly record cornering or acceleration occurring during a turning process.
Bei dem Sensor nach Fig. 4a arbeiten die Libellen als Beschleunigungssensoren. Die in Fig. 4a gezeigte Anordnung misst die Beschleunigung in einer Achse senkrecht zur Fahrtrichtung und parallel zur Hinterachse des Fahrzeuges. Wird z.B. bei einer Linkskurvenfahrt die Flüssigkeit der rechten Libelle 20' durch Zentrifugalkraft zum äußeren Ende des rechten Libellenendes gedrückt, rückt die Gasblase gleich- sam zum unteren Ende der gleichen Libelle vor die Lichtschranke und wird mit Hilfe einer Komparator-/Logikschaltung einer Auswerteelektronik ausgewertet.In the sensor according to FIG. 4a, the vials work as acceleration sensors. The arrangement shown in FIG. 4a measures the acceleration in an axis perpendicular to the direction of travel and parallel to the rear axle of the vehicle. For example, if the liquid of the right dragonfly 20 'is pressed to the outer end of the right end of the dragonfly by centrifugal force during a left-hand turn, the gas bubble moves sam to the lower end of the same level in front of the light barrier and is evaluated with the aid of a comparator / logic circuit of an evaluation electronics.
Problematisch ist hier eine durch evtl. topologische Gegebenheiten verursachte starke Fahrzeugneigung gegenüber dem Horizont, die ein Auslösen des Sensors hervorruft, ohne dass eine Kurvenfahrt erfolgt, weil in diesem Falle die Fahr- bahnneigung vom Sensor erfasst wird. Wählt man eine entsprechend starke Neigung der beiden gegenüberliegenden Libellen (Fig. 4a), so wird eine Fehldetektion verhindert.The problem here is a strong inclination of the vehicle to the horizon caused by possible topological conditions, which triggers the sensor without turning, because in this case the inclination of the road is detected by the sensor. If one chooses a correspondingly strong inclination of the two opposite dragonflies (FIG. 4a), an incorrect detection is prevented.
Da die hier aufgeführten Sensoren Fahrzeugbewegungen erfassen, eignen sie sich gleichzeitig dazu, eine Kontrolle der Fahrzeugbewegung im abgestellten oder geparkten Zustand zu übernehmen. Eine durch abgezogenen Zündschlüssel aktivierte Auswerteschaltung oder eine am Fahrzeug angebrachte Aktivierungseinrichtung kann den Fahrzeugbenutzer vor Diebstahl warnen, indem z.B. eine er- fasste Neigungsänderung zum Erzeugen eines Warnsignals ausgewertet wird. Die hier beschriebenen Sensoren lassen auch eine Kombination aus automatischemSince the sensors listed here record vehicle movements, they are also suitable for monitoring vehicle movement when parked or parked. An evaluation circuit activated by removing the ignition key or an activation device attached to the vehicle can warn the vehicle user of theft by e.g. a detected change in inclination to generate a warning signal is evaluated. The sensors described here also leave a combination of automatic
Rückstellen der Blinker und einem Diebstahlschutzsystem zu.Reset the turn signals and an anti-theft system.
Der Sensor unterscheidet bei geeigneter Bauteildimensionierung (Länge der Libelle, eingestellte Hysterese, verwendete Flüssigkeit, Anordnung der Lichtschranken) deutlich zwischen der Balancesituation bei der Geradeausfahrt und der Neigesituation bei Kurvenfahrt, die sich beim Abbiegen einstellt.With suitable component dimensions (length of the vial, set hysteresis, liquid used, arrangement of the light barriers), the sensor clearly differentiates between the balance situation when driving straight ahead and the inclination situation when cornering, which occurs when turning.
Da der Sensor in der Lage ist, das durch die Fahrdynamik entstehende Neigungsprofil des Zweirades vor, während und nach der Kurvenfahrt (Abbiegung) zu er- fassen und in ein elektrisches Signal umzusetzen, kann die mit den konventionellen oder den Halbleiter-Relais verbundene Auswerteelektronik insbesondere in Form eines Mikrocontrollers μC durch implementierte Algorithmen erkennen, ob eineSince the sensor is able to determine the inclination profile of the two-wheeler resulting from the driving dynamics before, during and after cornering (turning) and convert it into an electrical signal, the evaluation electronics connected to the conventional or the semiconductor relays can recognize, in particular in the form of a microcontroller μC, by implemented algorithms whether a
Abbiegesituation vorliegt und die Stromzufuhr zu den Fahrtrichtungsanzeigern entsprechend steuern bzw. unterbrechen. Vorteilhaft ist, die Auswertelogik so auszuführen, dass ein Tachoinkrement Tl (Tachoimpulse) mit berücksichtigt wird, das, sobald das Fahrzeug steht, die Blinkerrückstellung inaktiviert, um eine unbeabsichtigte Rückstellung der Blinker in Wartesituationen z.B. vor Ampeln bei denen Fahrzeugschlenker oft unerlässlich sind, zu vermeiden. Weiterhin ist derTurn situation exists and control or interrupt the power supply to the direction indicators accordingly. It is advantageous to carry out the evaluation logic in such a way that a tachometer increment Tl (tachometer pulses) is taken into account, which, as soon as the vehicle is at a standstill, deactivates the turn signal reset in order to prevent the turn signal being reset unintentionally in waiting situations, e.g. Avoid traffic lights where vehicle drivers are often essential. Furthermore, the
Sensor in der Lage, durch geeignetes 'Scharfstellen' die Fahrzeugbewegung im geparkten Zustand zu überwachen und gegebenenfalls einen Alarm auszulösen. Es ist vorteilhaft, die Warnblinkeinrichtung des Fahrzeuges gleichfalls mit in dieSensor is able to monitor the vehicle movement in the parked state by suitable 'focusing' and to trigger an alarm if necessary. It is advantageous to also include the hazard warning device of the vehicle in the
Elektronik zu integrieren.Integrate electronics.
Wegen seiner zylinderförmigen Form lässt sich der Sensor hervorragend und vorteilhaft zentrisch im Fahrzeuglenker unterbringen und ist damit zugleich ohne weiteren Einstellaufwand optimal ausgerichtet. Es spricht aber nichts gegen eine Unterbringung auf der Relaisplatine im hinteren Fahrzeugteil. Dabei ist die oben beschriebene Dimensionierung des Libellenkörpers anders zu wählen. Eine schematische Darstellung in Verbindung mit einer Blinkerschaltung zeigt Fig. 4c. Das Signal von Empfängerdioden E, die Licht von Senderdioden S empfangen, wird dem Mikrocontroller μC (Versorgung mit Uv) zugeführt, der auf die Ansteuerung des rechten bzw. linken Blinkers RB, LB einwirkt.Because of its cylindrical shape, the sensor can be accommodated excellently and advantageously centrally in the vehicle driver and is therefore optimally aligned without any further adjustment effort. However, there is nothing to be said against accommodation on the relay board in the rear part of the vehicle. The dimensioning of the dragonfly body described above should be chosen differently. 4c shows a schematic illustration in connection with a turn signal circuit. The signal from receiver diodes E, which receive light from transmitter diodes S, is fed to the microcontroller μC (supply with Uv), which acts on the control of the right and left turn signals RB, LB.
Eine Einrichtung mit einer Libelle 20 als Sensor, bei der die Lage der Gasblase 21 elektronisch, z.B. optoelektronisch oder kapazitiv erfasst wird und die so er- haltenen Sensorsignale an die Auswerteelektronik, insbesondere einen Mikro- Controller, weitergeleitet und mit darin implementierten Programmen und Vergleichswerten verrechnet werden, kann auch zum Erfassen von Neigungen, Neigungsänderungen oder Beschleunigungen von bewegten körperlichen Gegenständen in anderen Systemen, z.B. bei industriellen Prozessen eingesetzt werden. Hierbei können beispielsweise auch (negative oder positive) Linearbeschleu- nigungen a der bewegten Gegenstände beim Anhalten oder Anfahren überwacht werden, um kritische Situationen festzustellen (Fig. 5a, 5b) .A device with a spirit level 20 as a sensor, in which the position of the gas bubble 21 is recorded electronically, for example optoelectronically or capacitively, and which thus held sensor signals to the evaluation electronics, in particular a microcontroller, and calculated with programs and comparison values implemented therein, can also be used for detecting inclinations, changes in inclinations or accelerations of moving physical objects in other systems, for example in industrial processes. Here, for example, (negative or positive) linear accelerations a of the moving objects when stopped or started can also be monitored in order to determine critical situations (FIGS. 5a, 5b).
Beispielsweise wird bei einem plötzlichen Stop eines mit einer Förderanlage beförderten Gegenstandes, an dem eine in Bewegungsrichtung ausgerichtete Li- belle 20 mit elektronischer Erfassungseinrichtung mit Sender S und Empfänger E der Gasblase 21 starr angebracht ist, die Flüssigkeit in der Libelle 20 infolge ihrer Trägheit in Bewegungsrichtung gedrängt, wodurch sich die Gasblase 21 in die entgegengesetzte Richtung bewegt. Die Positionsänderung der Gasblase 21 wird von der Auswerteelektronik erfasst und nach dem darin abgelegten Programm weiter verarbeitet, um Steuerungssignale für die Anlage bereitzustellen. Soll dieFor example, in the event of a sudden stop of an object conveyed by a conveyor system, to which a bubble 20 oriented in the direction of movement with an electronic detection device with transmitter S and receiver E of the gas bubble 21 is rigidly attached, the liquid in the bubble 20 due to its inertia in the direction of movement urged, causing the gas bubble 21 to move in the opposite direction. The position change of the gas bubble 21 is recorded by the evaluation electronics and further processed according to the program stored therein in order to provide control signals for the system. Should the
Stärke der zu erfassenden Beschleunigung variiert werden, so kann die Libelle mit anderer Neigung eingesetzt werden, ähnlich wie in Verbindung mit den Fig. 4a, 4b geschildert.Strength of the acceleration to be detected can be varied, the dragonfly can be used with a different inclination, similar to that described in connection with FIGS. 4a, 4b.
Die Einhaltung der Ausrichtung eines bewegten Gegenstandes kann durch Erfassung der Neigung überwacht werden. Compliance with the orientation of a moving object can be monitored by detecting the inclination.

Claims

A n s p r ü c h e Expectations
1 . Einrichtung zur Erfassung einer Neigung, Neigungsänderung oder Beschleunigung von bewegten Gegenständen, z.B. Richtungsänderung eines Fahrzeuges oder bei industriellen Prozessen, bei der ein an dem Gegenstand angebrachter Sensor mit einer Auswerteelektronik, insbesondere Mikroprozessor gekoppelt ist, die mit in ihr vorhandenen Vorgaben für eine Steuerung Ausgangssignale erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor mindestens eine Libelle (20) mit einer in einer Flüssigkeit befindlichen Gasblase (21 ) aufweist, deren Lage mittels der Auswerteelektronik erfasst und hinsichtlich des Vorliegens einer Neigung, Nei- gungsänderung oder Beschleunigung auswertbar ist.1 . Device for detecting an inclination, change in inclination or acceleration of moving objects, e.g. Change of direction of a vehicle or in industrial processes in which a sensor attached to the object is coupled to an evaluation electronics, in particular a microprocessor, which generates output signals with the existing specifications for a control, characterized in that the sensor has at least one spirit level (20) has a gas bubble (21) in a liquid, the position of which is detected by means of the evaluation electronics and can be evaluated with regard to the presence of an inclination, change in inclination or acceleration.
2. Einrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor in einem Fahrzeug eingebaut ist und dass die Messachse (1 ) des Sensors bei Geradeausfahrt senkrecht zur2. Device according to claim 1, characterized in that the sensor is installed in a vehicle and that the measuring axis (1) of the sensor when driving straight ahead perpendicular to
Fahrzeuglängsachse (7) und bei einer ebenen Fahrbahn parallel zur Fahrbahnoberfläche steht. Longitudinal axis of the vehicle (7) and parallel to the road surface on a level road.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, 10 gekennzeichnet durch einen Beschleunigungssensor und/oder Neigungssensor, der mit einem Komparator gekoppelt ist und dass erst beim Überschreiten einer vorgegebenen Beschleunigung, Neigungsänderung und/oder Neigung ein Ausgangssignal geändert wird.3. Device according to claim 1 or 2, 10 characterized by an acceleration sensor and / or inclination sensor which is coupled to a comparator and that an output signal is changed only when a predetermined acceleration, change in inclination and / or inclination is exceeded.
15 4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor zwei Libellen (20, 20') aufweist, bei denen die Lage der jeweiligen Blase (21 , 21 ') in der Libelle (20, 20') über Lichtschranken (14 bzw. 1 5, E, S) oder kapazitiv ermittelt wird. 015 4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor has two vials (20, 20 '), in which the position of the respective bubble (21, 21') in the vial (20, 20 ') via light barriers (14 or 1 5, E, S) or capacitively. 0
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor aus einer Libelle (1 20) mit stark gekrümmter Innenfläche des Gefäßes (1 6) besteht.5. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the sensor consists of a spirit level (1 20) with a strongly curved inner surface of the vessel (1 6).
>5> 5
6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor starr mit dem Lenker eines Zweirad-Fahrzeuges verbunden ist und 0 dass die Auswerteelektronik mit Hilfe von in ihr implementierten Algorithmen erkennt, ob es sich um einen vollendeten Abbiegevorgang handelt, und abhängig davon ein Ausgangssignal zum Rückstellen des Fahrtrichtungsanzeigers auslöst. 6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor is rigidly connected to the handlebar of a two-wheeled vehicle and 0 that the evaluation electronics with the help of algorithms implemented in it detects whether it is a complete turning process, and dependent of which triggers an output signal for resetting the direction indicator.
7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine in oder an dem bewegten Gegenstand angebrachte Libelle in Bewegungsrichtung ausgerichtet ist und dass die Auswerteelektronik zum Ermitteln einer Linearbeschleunigung und Abgabe eines diesbezüglichen Ausgangssignals ausgelegt ist.7. Device according to one of the preceding claims 1 to 5, characterized in that at least one dragonfly attached in or on the moving object is aligned in the direction of movement and that the evaluation electronics is designed to determine a linear acceleration and to output a relevant output signal.
8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Libelle (20, 20') zum Auslösen bei höherer Beschleunigung geneigt angeordnet ist. 8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the vial (20, 20 ') is arranged inclined to trigger at higher acceleration.
PCT/EP2000/010308 1999-10-22 2000-10-19 Device for detecting an inclination, a change in inclination or acceleration of moving objects WO2001028820A2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU11412/01A AU1141201A (en) 1999-10-22 2000-10-19 Device for detecting an inclination, a change in inclination or acceleration of moving objects
EP00972813A EP1227955A2 (en) 1999-10-22 2000-10-19 Device for detecting an inclination, a change in inclination or acceleration of moving objects

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1999151195 DE19951195C2 (en) 1999-10-22 1999-10-22 Device for detecting the change of direction in two-wheeled vehicles
DE19951195.0 1999-10-22

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2001028820A2 true WO2001028820A2 (en) 2001-04-26
WO2001028820A3 WO2001028820A3 (en) 2001-06-14

Family

ID=7926707

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2000/010308 WO2001028820A2 (en) 1999-10-22 2000-10-19 Device for detecting an inclination, a change in inclination or acceleration of moving objects

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP1227955A2 (en)
AU (1) AU1141201A (en)
DE (1) DE19951195C2 (en)
WO (1) WO2001028820A2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1188625A3 (en) * 2000-09-01 2003-07-02 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Theft prevention device for vehicle
EP1304544A3 (en) * 2001-10-19 2005-07-20 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Two-wheeled vehicle
US7124852B2 (en) 2000-09-01 2006-10-24 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Acceleration sensor and engine control for motorcycle
EP1775549A2 (en) 2005-10-17 2007-04-18 HILTI Aktiengesellschaft Inclination control method
CN108951386A (en) * 2018-08-01 2018-12-07 芜湖市祥居家具设计有限公司 A kind of surface evenness detection device

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008011940A1 (en) 2008-02-29 2009-09-03 Martin Bokler Device for position determination of vehicle for automatic flasher resetting according to turning action and lane change, identifies end of cornering by comparison with map data

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0136083A2 (en) * 1983-08-30 1985-04-03 Unisys Corporation Tilt sensor and monitoring system
DE3815938A1 (en) * 1988-05-10 1989-11-23 Bayerische Motoren Werke Ag Acceleration sensor for vehicles
DE3939410A1 (en) * 1989-11-29 1991-06-06 Bosch Gmbh Robert SENSOR
DE4136236A1 (en) * 1991-11-02 1993-05-06 Heidelberger Druckmaschinen Ag, 6900 Heidelberg, De DEVICE FOR ALIGNMENT MONITORING ON ROTARY PRINTING MACHINES

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3323952A1 (en) * 1983-07-02 1983-12-29 Helmut Dipl.-Ing. 3300 Braunschweig Hey Method for monitoring and/or for completing the resetting of travel direction indicators of motor-driven two-wheeled vehicles
JPS6473215A (en) * 1987-09-16 1989-03-17 Japan Broadcasting Corp Clinometer
JPH0826157A (en) * 1994-07-15 1996-01-30 Japan Aviation Electron Ind Ltd Automatic turn signal lamp turning-off device for two wheeler
DE29615108U1 (en) * 1996-08-30 1996-10-17 Schluemer Heinz Dieter Direction indicator sender

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0136083A2 (en) * 1983-08-30 1985-04-03 Unisys Corporation Tilt sensor and monitoring system
DE3815938A1 (en) * 1988-05-10 1989-11-23 Bayerische Motoren Werke Ag Acceleration sensor for vehicles
DE3939410A1 (en) * 1989-11-29 1991-06-06 Bosch Gmbh Robert SENSOR
DE4136236A1 (en) * 1991-11-02 1993-05-06 Heidelberger Druckmaschinen Ag, 6900 Heidelberg, De DEVICE FOR ALIGNMENT MONITORING ON ROTARY PRINTING MACHINES

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 013, no. 291 (P-893), 6. Juli 1989 (1989-07-06) & JP 01 073215 A (NIPPON HOSO KYOKAI), 17. März 1989 (1989-03-17) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1996, no. 05, 31. Mai 1996 (1996-05-31) & JP 08 026157 A (JAPAN AVIATION ELECTRON IND LTD), 30. Januar 1996 (1996-01-30) *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1188625A3 (en) * 2000-09-01 2003-07-02 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Theft prevention device for vehicle
US7124852B2 (en) 2000-09-01 2006-10-24 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Acceleration sensor and engine control for motorcycle
EP1304544A3 (en) * 2001-10-19 2005-07-20 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Two-wheeled vehicle
US6941206B2 (en) 2001-10-19 2005-09-06 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Tip-over detection device for motor vehicle
EP1775549A2 (en) 2005-10-17 2007-04-18 HILTI Aktiengesellschaft Inclination control method
US7493702B2 (en) 2005-10-17 2009-02-24 Hilti Aktiengesellshaft Tilt control method
CN108951386A (en) * 2018-08-01 2018-12-07 芜湖市祥居家具设计有限公司 A kind of surface evenness detection device

Also Published As

Publication number Publication date
WO2001028820A3 (en) 2001-06-14
DE19951195A1 (en) 2001-05-31
DE19951195C2 (en) 2001-09-27
EP1227955A2 (en) 2002-08-07
AU1141201A (en) 2001-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2051875B1 (en) Device for detecting a moving object
EP1044121B1 (en) Device and method for triggering a passenger protection system during vehicle rollover
DE10235378B4 (en) Method and device for brake control
EP2849978B1 (en) Method for alerting the rider of a single-track motor vehicle that he/she is leaving the lane
DE102004050052B4 (en) A method for warning the driver when parking a motor vehicle on a slippery roadway without wheel spin
DE102010029780A1 (en) Device for lateral environment monitoring of a vehicle
EP0903267A1 (en) Apparatus and method for controlling the inflation of a restraint system in a vehicle
DE102017214969A1 (en) Method and device for wrong-way warning of a vehicle after an accident and / or a safety-critical driving situation, in particular after an interim standstill of the vehicle
DE102004049054A1 (en) Accident warning system for vehicles, registers obstacles within reach of door when swung open and warns occupants of danger or impending hazard
DE102006010750B4 (en) System for monitoring the installation position of a sensor
EP1755925B1 (en) Method for operating a safety system for vehicle passengers
DE10256539B4 (en) Four-wheel truck with pendulum axle
EP1201529B1 (en) Motor vehicle steering angle determination method and apparatus
DE19824914A1 (en) Power-assisted steering for motor vehicles
DE19650629A1 (en) Vehicle tilt measurement, especially for motor vehicle
DE19537546A1 (en) Impact detector for passenger vehicle safety system
DE112015006908T5 (en) Vehicle motion detection device
WO2001028820A2 (en) Device for detecting an inclination, a change in inclination or acceleration of moving objects
DE102004009301A1 (en) Impact detection device has first acceleration sensing arrangement arranged on bumper between bumper and bumper cladding with two acceleration sensors offset with respect to center of vehicle
DE19835601B4 (en) Assistance system for vehicles
EP2822846A1 (en) Method for releasing a restraint device for a rider of a vehicle and corresponding vehicle
DE19822184B4 (en) Device for detecting a rollover of a motor vehicle
DE102007006757B4 (en) Motor vehicle safety system for the support and / or protection of drivers in critical driving situations and motor vehicle
EP1633604B1 (en) Device for triggering restraint means
DE102007053705B4 (en) Trajectory estimation for turning maneuvers

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BY BZ CA CH CN CR CU CZ DE DK DM DZ EE ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NO NZ PL PT RO RU SD SE SG SI SK SL TJ TM TR TT TZ UA UG US UZ VN YU ZA ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): GH GM KE LS MW MZ SD SL SZ TZ UG ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE BF BJ CF CG CI CM GA GN GW ML MR NE SN TD TG

AK Designated states

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BY BZ CA CH CN CR CU CZ DE DK DM DZ EE ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NO NZ PL PT RO RU SD SE SG SI SK SL TJ TM TR TT TZ UA UG US UZ VN YU ZA ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): GH GM KE LS MW MZ SD SL SZ TZ UG ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE BF BJ CF CG CI CM GA GN GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2000972813

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2000972813

Country of ref document: EP

REG Reference to national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: 8642

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: 2000972813

Country of ref document: EP