DE102009015238B4

DE102009015238B4 - Method for detecting deformations on a vehicle component and motor vehicle

Info

Publication number: DE102009015238B4
Application number: DE200910015238
Authority: DE
Inventors: Sergey Orlov; Dr. Andres Thorsten; Björn Richter
Original assignee: Benteler Automobiltechnik GmbH
Current assignee: Benteler Automobiltechnik GmbH
Priority date: 2009-04-01
Filing date: 2009-04-01
Publication date: 2012-08-09
Anticipated expiration: 2029-04-02
Also published as: DE102009015238A1

Abstract

Verfahren zur Detektion von unfallbedingten Verformungen von Fahrzeugbauteilen mit folgenden Merkmalen: a) es ist eine Auswerteeinheit (2) vorgesehen, welche Signale von wenigstens einer Sensoreinheit (3, 3a, 3b, 3c, 3d) empfängt; b) die Sensoreinheit (3, 3a, 3b, 3c, 3d) umfasst eine Emittereinheit (6), eine der Emittereinheit (6) zugeordnete Detektoreinheit (7) und ein Blendenbauteil (8, 8a); c) die Emittereinheit (6) sendet wenigstens einen Lichtstrahl aus, dessen Strahlengang (S) auf das Blendenbauteil (8, 8a) gerichtet ist, wobei die Detektoreinheit (7) die Lichtintensität (I) detektiert; d) das sich verformende Kraftfahrzeugbauteil ist entweder mit dem Blendenbauteil (8, 8a) oder mit der Emittereinheit (6) und der Detektoreinheit (7) gekoppelt, so dass eine von einer Verformungsrichtung (V) abhängige 2-dimensionale Relativverlagerung zwischen dem Blendenbauteil (8, 8a) und der Emitter- und Detektoreinheit (6, 7) möglich ist; e) die detektierbare Lichtintensität (I) des Strahlenganges (8) ist abhängig von der Relativlage des Blendenbauteils (8, 8a)...A method for detecting accident-related deformations of vehicle components with the following features: a) an evaluation unit (2) is provided which receives signals from at least one sensor unit (3, 3a, 3b, 3c, 3d); b) the sensor unit (3, 3a, 3b, 3c, 3d) comprises an emitter unit (6), a detector unit (7) assigned to the emitter unit (6) and a diaphragm component (8, 8a); c) the emitter unit (6) emits at least one light beam, the beam path (S) of which is directed onto the diaphragm component (8, 8a), the detector unit (7) detecting the light intensity (I); d) the deforming motor vehicle component is coupled either to the panel component (8, 8a) or to the emitter unit (6) and the detector unit (7), so that a two-dimensional relative displacement between the panel component (8 , 8a) and the emitter and detector unit (6, 7) is possible; e) the detectable light intensity (I) of the beam path (8) depends on the relative position of the diaphragm component (8, 8a) ...

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren zur Detektion von Verformungen von Kraftfahrzeugbauteilen.The invention relates to a motor vehicle and to a method for detecting deformations of motor vehicle components.

Die Detektion eines Unfalls bei Kraftfahrzeugen ist von elementarer Wichtigkeit hinsichtlich des Insassenschutzes, um relevante Sicherheitsmaßnahmen, wie beispielsweise das Auslösen eines Airbags, einzuleiten.The detection of an accident in motor vehicles is of fundamental importance with regard to occupant protection in order to initiate relevant safety measures, such as the triggering of an airbag.

Stand der Technik zur Detektion von Kraftfahrzeugunfällen ist die Verwendung von Beschleunigungssensoren, wie sie beispielsweise in der DE 10 2004 029 816 A1 beschrieben werden. Der Beschleunigungssensor reagiert dabei rein mechanisch auf Verzögerungen eines Fahrzeugs, wodurch beispielsweise eine seismische Masse des Sensors ausgelenkt wird. Dabei besteht zwischen den beweglichen und den starren Stegen des Sensors eine Änderung der elektrischen Eigenschaften, was wiederum einen Maßstab für die Größe der Beschleunigung/Verzögerung darstellt.The prior art for the detection of motor vehicle accidents is the use of acceleration sensors, as described for example in the DE 10 2004 029 816 A1 to be discribed. The acceleration sensor reacts purely mechanically to delays of a vehicle, whereby, for example, a seismic mass of the sensor is deflected. In this case, there is a change in the electrical properties between the movable and the rigid webs of the sensor, which in turn is a measure of the size of the acceleration / deceleration.

Der Nachteil bei der Verwendung zentraler Beschleunigungssensoren ist, dass beispielsweise im Falle eines Frontalaufpralls sich die Beschleunigungskraft für eine niedrige Geschwindigkeit und für eine hohe Geschwindigkeit in den ersten Millisekunden nur unwesentlich unterscheiden. Außerdem lässt sich der Ort des Aufpralls nur sehr ungenau bestimmen, ebenso die Intensität des Unfalls.The disadvantage of using central acceleration sensors is that, for example, in the case of a frontal impact, the acceleration force for a low speed and for a high speed in the first milliseconds differ only insignificantly. In addition, the location of the impact can be determined only very inaccurate, as well as the intensity of the accident.

Die DE 92 15 383 U1 beschreibt einen Sensor für das Detektieren von Unfällen bei Straßenfahrzeugen, welcher optische Signale auswertet. Der Sensor besteht aus einer Lichtführungsstrecke, in welcher ein Lichtstrahl durch Linsen und/oder Blenden gebündelt geführt ist. Durch den Aufprall wird die Lichtführungsstrecke so verformt, dass der jeweils durch Fototransistoren gebildete Lichtempfänger nicht mehr mit dem gebündelten Lichtstrahl beleuchtet werden kann bzw. mit geringerer oder anderer Lichtstärke beleuchtet wird. Daraus kann eine dem Lichtemitter nachgeschaltete, Steuereinheit erkennen, ob und wann das Insassenschutzsystem auszulösen ist. Die Lichtführungsstrecken sind dabei beispielsweise durch ein Rohr gebildet, in dem der Lichtstrahl in gebündelter Weise geführt wird. Hinweise auf die Aufprallrichtung und auf die Aufprallstelle werden durch Anordnung zwei oder mehrerer Sensoren am Fahrzeug ermittelt.The DE 92 15 383 U1 describes a sensor for detecting accidents in road vehicles, which evaluates optical signals. The sensor consists of a light guide path in which a light beam is guided bundled by lenses and / or diaphragms. As a result of the impact, the light guide path is deformed in such a way that the light receiver formed in each case by phototransistors can no longer be illuminated by the collimated light beam or is illuminated with lesser or different light intensity. From this, a control unit connected downstream of the light emitter can recognize whether and when the occupant protection system is to be triggered. The light guide sections are formed, for example, by a tube in which the light beam is guided in a bundled manner. Information on the direction of impact and on the point of impact is determined by arranging two or more sensors on the vehicle.

Eine weitere Methode zur Detektion eines Unfalls bzw. einer Fahrzeugkarosserieverformung ist die Auswertung des Körperschalls, wie es in der DE 10 2005 046 928 A1 beschrieben wird. Dieses Verfahren wird auch als crash impact sound sensing (CISS) bezeichnet. Verformungen von Strukturbauteilen eines Kraftfahrzeugs durch mechanische Belastungen sind mit der Emission von Körperschallwellen verknüpft. Durch die digitale Auswertung des Korperschallsignals lassen sich Verformungen der Fahrzeugkarosserie durch einen Unfall nachweisen. Es ist jedoch auch hier schwierig, den Ursprung des Aufpralls bzw. der Verformung zu selektieren, da der Ursprung des Körperschalls ebenfalls unbekannt ist. Zusätzlich muss ein charakteristisches Signal vorhanden sein, um den Unfall bzw. die Verformung der Fahrzeugkarosserie eindeutig von sonstigen Geräuschen zu unterscheiden. Hierfür ist es notwendig, das Signal vom Rauschen zu trennen, wofür wiederum eine hohe Rechenleistung und damit einhergehend eine lange Rechenzeit benötigt wird.Another method for detecting an accident or a vehicle body deformation is the evaluation of structure-borne noise, as in the DE 10 2005 046 928 A1 is described. This method is also referred to as crash impact sound sensing (CISS). Deformations of structural components of a motor vehicle by mechanical loads are associated with the emission of structure-borne sound waves. Due to the digital evaluation of the body sound signal, deformations of the vehicle body due to an accident can be detected. However, it is also difficult to select the origin of the impact or deformation since the origin of the structure-borne noise is also unknown. In addition, a characteristic signal must be present in order to clearly distinguish the accident or the deformation of the vehicle body from other noises. For this purpose, it is necessary to separate the signal from the noise, which in turn requires a high computing power and, consequently, a long computing time.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren aufzuzeigen, mit welchem eindeutige Aussagen bezüglich der Position der Verformung eines Kraftfahrzeugbauteils sowie der Richtung und des zeitlichen Fortschritts der Verformung gemacht werden können und mit welchem die Schwere des Unfalls besser bestimmt werden kann. Zudem soll die Auswertung ohne größeren Rechenaufwand in einem sehr kurzen Zeitbereich nach Crashbeginn erfolgen.The object of the present invention is to provide a method with which clear statements can be made with regard to the position of the deformation of a motor vehicle component and the direction and the temporal progress of the deformation and with which the severity of the accident can be better determined. In addition, the evaluation should be done without much computational effort in a very short time after the crash.

Des Weiteren wird ein Kraftfahrzeug mit einer Vorrichtung zur Detektion von Verformungen von Kraftfahrzeugbauteilen und der Richtung der Verformung an Kraftfahrzeugbauteilen, insbesondere Karosseriebauteilen, aufgezeigt.Furthermore, a motor vehicle with a device for detecting deformations of motor vehicle components and the direction of deformation on motor vehicle components, in particular body components, is shown.

Das Verfahren mit den Maßnahmen des Patentanspruchs 1 lost den verfahrensmäßigen Teil der Aufgabe.The method with the measures of claim 1 solves the procedural part of the task.

Die Lösung des gegenständlichen Teils der Aufgabe besteht in einem Kraftfahrzeug gemäß den Merkmalen von Patentanspruch 6.The solution of the objective part of the task consists in a motor vehicle according to the features of claim 6.

Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs sind Gegenstand der Unteransprüche.Further developments of the motor vehicle according to the invention are the subject of the dependent claims.

Das erfindungsgemäße Verfahren basiert auf dem Zusammenspiel einer Auswerteeinheit mit mindestens einer, vorzugsweise mehrerer, Sensoreinheiten. Die Sensoreinheit umfasst ein an einem Kraftfahrzeugbauteil, beispielsweise der Karosserie, angeordnetes Blendenbauteil mit einem Muster, welches bei einer Verformung der Kraftfahrzeugkarosserie relativ zu einem Lichtemitter eines Emitterbauteils verschoben wird. Durch die Verschiebung des Blendenbauteils oder des Lichtemitters wird ein Strahlengang eines von dem Lichtemitter auf einen Detektor treffenden Lichtstrahls durch das Muster beeinflusst. Die Detektoreinheit detektiert die Lichtintensität des auftreffenden Lichtstrahls. Die detektierte Lichtintensität wird dann als zeitlich moduliertes Signal von der Detektoreinheit an die Auswerteeinheit weitergeleitet, welche die von einem oder mehreren derartiger Sensoreinheiten empfangenen Signale auswertet.The inventive method is based on the interaction of an evaluation unit with at least one, preferably a plurality of sensor units. The sensor unit comprises a diaphragm component arranged on a motor vehicle component, for example the body, with a pattern which is displaced relative to a light emitter of an emitter component upon deformation of the motor vehicle body. As a result of the displacement of the diaphragm component or the light emitter, a beam path of a light beam striking a detector from the light emitter is influenced by the pattern. The detector unit detects the light intensity of the incident light beam. The detected light intensity is then used as time modulated signal from the Detector unit forwarded to the evaluation, which evaluates the signals received from one or more such sensor units.

Im Sinne der vorliegenden Erfindung bezeichnet der Strahlengang den Weg, auf dem sich der von einem Lichtemitter ausgesandte Lichtstrahl zu einer Detektoreinheit bewegt. Der Lichtemitter kann als Licht emittierende Diode (LED) ausgeführt sein oder er emittiert ein Lichtsignal, welches er über einen Lichtleiter von einem entfernten Licht abgebenden System, beispielsweise der Auswerteeinheit, empfängt. Als Detektor kann beispielsweise ein Optokoppler vorgesehen sein.For the purposes of the present invention, the beam path denotes the path on which the light beam emitted by a light emitter moves to a detector unit. The light emitter can be designed as a light emitting diode (LED) or it emits a light signal, which it receives via a light guide from a remote light emitting system, such as the evaluation unit. For example, an optocoupler can be provided as the detector.

Der Strahlengang des Lichtstrahls verläuft im Sinne einer ersten Ausführungsform der Erfindung gerade, wenn der Detektor dem Lichtemitter gegenübersteht, wobei das Muster auf einer zum Lichtemitter weisenden Seitenfläche des Blendenbauteils angeordnet ist. In diesem Fall besteht das Muster des Blendenbauteils aus Bereichen, welche transmittierend sind und aus Bereichen, welche den Strahlengang unterbrechen, also absorbierend, reflektierend oder streuend, sind.In the sense of a first embodiment of the invention, the beam path of the light beam runs straight when the detector faces the light emitter, the pattern being arranged on a side face of the diaphragm component facing the light emitter. In this case, the pattern of the diaphragm component consists of areas which are transmissive and are areas which interrupt the beam path, ie they are absorbing, reflecting or scattering.

Die transmittierenden und die absorbierenden Bereiche sind beispielsweise als Muster mit ringförmigen Streifen am Blendenbauteil angeordnet. Dabei weisen alle absorbierenden Streifen eine gleiche Breite und alle transmittierenden Streifen die gleiche Breite auf. Es ist auch möglich, dass die absorbierenden Streifen die gleiche Breite aufweisen wie die transmittierenden Streifen.The transmitting and absorbing regions are arranged, for example, as a pattern with annular strips on the diaphragm component. In this case, all absorbent strips have an equal width and all the transmitting strips have the same width. It is also possible that the absorbing strips have the same width as the transmitting strips.

Bei einer ringförmigen Anordnung der Streifen werden in der Ausgangsposition wenigstens zwei, vorzugsweise jedoch drei, Lichtemitter exzentrisch zu einem Mittelpunkt des Musters angeordnet. Dabei werden die Lichtemitter derart auf einem transmittierenden Streifen positioniert, dass die Abstände zu den jeweils angrenzenden absorbierenden Streifen unterschiedlich groß sind. Die Lichtemitter sind zueinander versetzt angeordnet und können alle auf dem gleichen Streifen oder auf unterschiedlichen Streifen angeordnet sein.In an annular arrangement of the strips at least two, but preferably three, light emitter are arranged eccentrically to a center of the pattern in the starting position. In this case, the light emitters are positioned on a transmitting strip such that the distances to the respective adjacent absorbing strips are of different sizes. The light emitters are arranged offset to one another and can all be arranged on the same strip or on different strips.

Diese Anordnung führt dazu, dass bei einer Verlagerung eine Dauer eines ersten Lichtimpulses je nach relativer Verlagerungsrichtung des Lichtemitters oder des Blendenbauteils länger oder kürzer ausfällt, bevor der Lichtstrahl durch einen angrenzenden absorbierenden Bereich abgeschattet wird und die detektierte Lichtintensität auf Null zurückgeht. Mit Kenntnis der Positionen der Lichtemitter gegenüber dem Muster des Blendenbauteils lässt sich über die zeitliche Länge der Lichtimpulse der einzelnen Lichtemitter die relative Verschiebungsrichtung der Emitter- und Detektoreinheit oder des Blendenbauteils berechnen. Hierzu werden die optischen Signale aller Lichtemitter miteinander verglichen, welche auf Grund der versetzten Anordnung der Lichtemitter für jede Verlagerungsrichtung eine unterschiedliche zeitliche Länge der Lichtimpulse sowie unterschiedliche zeitliche Abstände zwischen den Lichtimpulsen aufweisen.This arrangement causes a duration of a first light pulse to be longer or shorter depending on the relative displacement direction of the light emitter or the diaphragm component before the light beam is shadowed by an adjacent absorbing area and the detected light intensity returns to zero. With knowledge of the positions of the light emitter relative to the pattern of the diaphragm component, the relative displacement direction of the emitter and detector unit or of the diaphragm component can be calculated over the time length of the light pulses of the individual light emitter. For this purpose, the optical signals of all the light emitters are compared with each other, which have a different temporal length of the light pulses and different time intervals between the light pulses due to the staggered arrangement of the light emitter for each displacement direction.

Die Verformungsgeschwindigkeit wird aus der Anzahl der Impulse und der Impulsdauer errechnet.The rate of deformation is calculated from the number of pulses and the pulse duration.

Neben der Anordnung der Lichtemitter auf transmittierenden Streifen ist es ebenso möglich, die Lichtemitter in der Ausgangsposition nur auf absorbierenden Bereichen oder auf transmittierenden und absorbierenden Bereichen anzuordnen.In addition to arranging the light emitters on transmitting stripes, it is also possible to arrange the light emitters in the initial position only on absorbing areas or on transmitting and absorbing areas.

Eine weitere Ausführungsform sieht vor, die transmittierenden Bereiche mit einer Gradientenbeschichtung zu versehen, welche das Licht entweder teilweise reflektiert und/oder absorbiert und/oder teilweise transmittiert. Dabei variiert der Reflexions-, Absorptions- und Transmissionskoeffizient kontinuierlich. Alternativ hierzu kann das Muster auch in Sektoren unterteilt sein, welche voneinander verschiedene Gradientenbeschichtungen oder von Sektor zu Sektor verschiedene Reflexions-, Absorptions- und Transmissionskoeffizienten aufweisen. Bei allen vorgenannten Varianten ergibt sich eine direkte Abhängigkeit zwischen der Höhe der detektierten Lichtintensität und der relativen Verschiebungsrichtung des Blendenbauteils oder des Lichtemitters. Auf Grund dieser Abhängigkeit ist hierbei der Einsatz eines Lichtemitters ausreichend. Dieser ist in der Ausgangsposition in der Mitte des Musters angeordnet. Geschwindigkeit der Verformung und Verformungsfortschritt werden auch hier über die Anzahl und Dauer der Impulse berechnet.A further embodiment provides for the transmission regions to be provided with a gradient coating which either partially reflects and / or absorbs and / or partially transmits the light. The reflection, absorption and transmission coefficient varies continuously. Alternatively, the pattern may be divided into sectors having different gradient coatings from each other or different reflection, absorption and transmission coefficients from sector to sector. In all the aforementioned variants, there is a direct dependence between the height of the detected light intensity and the relative displacement direction of the diaphragm component or the light emitter. Due to this dependence, the use of a light emitter is sufficient. This is arranged in the starting position in the middle of the pattern. Speed of deformation and deformation progress are also calculated here by the number and duration of the pulses.

Die Anordnung des Blendenbauteils und der Emitter- und Detektoreinheit erfolgt an unterschiedlichen Kraftfahrzeugteilen. Somit sind sowohl das Blendenbauteil bei einer Verformung relativ zur Emitter- und Detektoreinheit als auch die Emitter- und Detektoreinheit bei einer Verformung relativ zum Blendenbauteil 2-dimensional verlagerbar. Es kann so beispielsweise ein seitlicher Aufprall als auch ein Frontalaufprall mit nur einer Sensoreinheit detektiert werden.The arrangement of the diaphragm component and the emitter and detector unit takes place on different motor vehicle parts. Thus, both the diaphragm component in a deformation relative to the emitter and detector unit and the emitter and detector unit in a deformation relative to the diaphragm component 2-dimensional displaced. For example, a lateral impact as well as a frontal impact with only one sensor unit can be detected.

Für die Anordnung der Detektoreinheit gibt es verschiedene Möglichkeiten. Bei einem geraden Strahlengang mit transmittierenden Bereichen im Muster ist es beispielsweise erforderlich, dass der Detektor dem Lichtemitter gegenüberliegt. Hierzu können Detektoreinheit und Emittereinheit miteinander verbunden sein, wobei das Blendenbauteil in einem Spalt zwischen Emitter- und Detektoreinheit angeordnet ist. Es ist aber auch denkbar, die Detektoreinheit an einem separaten Bauteil, das nicht unmittelbar mit der Emittereinheit verbunden ist, zu fixieren. Entscheidend ist, dass Emitter- und Detektoreinheit synchron verlagert oder nicht verlagert werden.There are various possibilities for the arrangement of the detector unit. For example, in a straight beam path with transmissive regions in the pattern, the detector is required to face the light emitter. For this purpose, the detector unit and the emitter unit can be connected to one another, wherein the aperture component is arranged in a gap between emitter and detector unit. But it is also conceivable, the detector unit on a separate component, not directly connected to the emitter unit to fix. The decisive factor is that the emitter and detector units shift synchronously or are not relocated.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Emitter- und die Detektoreinheit auf einer Seite des Blendenbauteils anzuordnen. Hierzu wird eine Seite des Blendenbauteils mit einem entsprechenden Muster versehen. Hierbei werden die Strahlengänge nicht durch das Muster abgeschattet oder freigegeben, sondern in Abhängigkeit von der Beschaffenheit einzelner Bereiche des Musters absorbiert/abgeschattet/freigegeben oder reflektiert. Dabei können der Lichtemitter und der Detektor direkt nebeneinander angeordnet sein. Denkbar ist auch, dass der Detektor den Lichtemitter umgibt oder umgekehrt. Es ist auch möglich, dass zu jeder der beiden Seiten des Blendenbauteils jeweils eine Emitter- und Detektoreinheit angeordnet ist und beide Seitenflächen des Blendenbauteils ein Muster aufweisen. Die Muster können zueinander verschieden sein, so dass über jedes Muster eine Verformungsrichtung bestimmbar ist.Another possibility is to arrange the emitter and the detector unit on one side of the diaphragm component. For this purpose, one side of the diaphragm component is provided with a corresponding pattern. In this case, the beam paths are not shaded or released by the pattern, but absorbed / released / reflected or reflected depending on the nature of individual areas of the pattern. In this case, the light emitter and the detector can be arranged directly next to one another. It is also conceivable that the detector surrounds the light emitter or vice versa. It is also possible that in each case an emitter and detector unit is arranged on each of the two sides of the diaphragm component and both side surfaces of the diaphragm component have a pattern. The patterns may be different from each other, so that a deformation direction can be determined over each pattern.

Sobald bei einem Unfall eine Verformung eines Kraftfahrzeugbauteils eintritt, wird das in dem sich verformenden Bereich des Kraftfahrzeugbauteils angeordnete Blendenbauteil in Abhängigkeit der Verformungsrichtung relativ zur Emitter- und Detektoreinheit verschoben oder umgekehrt. In beiden Fällen wird der Strahlengang des vom Lichtemitter ausgesandten Lichtstrahls durch das Muster des Blendenbauteils alternierend unterbrochen oder freigegeben. Durch diese Alternation entstehen zeitlich modulierte Lichtimpulse. Je nach Muster und Anzahl der Lichtemitter kann aus der Lichtintensität und/oder deren Änderung oder aus der Gesamtheit der verschiedenen Lichtimpulse der Lichtemitter die Verformungsrichtung bestimmt werden. Der zeitliche Abstand der Lichtimpulse ist direkt abhängig von der Deformationsgeschwindigkeit. Die Anzahl der einzelnen Lichtimpulse ist zudem ein Maß für die Intrusionstiefe, also den Verformungsweg des Fahrzeugbauteils im Bereich der Sensoreinheit.As soon as a deformation of a motor vehicle component occurs in an accident, the diaphragm component arranged in the deforming region of the motor vehicle component is displaced relative to the emitter and detector unit as a function of the deformation direction or vice versa. In both cases, the beam path of the light emitter emitted by the light beam is alternately interrupted or released by the pattern of the diaphragm member. This alternation produces time-modulated light pulses. Depending on the pattern and number of light emitters, the direction of deformation can be determined from the light intensity and / or its change or from the totality of the different light pulses of the light emitter. The time interval of the light pulses is directly dependent on the deformation speed. The number of individual light pulses is also a measure of the intrusion depth, ie the deformation path of the vehicle component in the region of the sensor unit.

Die Position des Rasters zum Lichtemitter kann bei einem unverformten Karosseriebauteil so gewählt werden, dass bis zu einer ersten Alternation ein Toleranzbereich vorgesehen ist. Dadurch wird verhindert, dass Sicherheitssysteme beispielsweise bei Erschütterungen aktiviert werden.The position of the grid to the light emitter can be selected in an undeformed body component so that a tolerance range is provided up to a first alternation. This prevents safety systems from being activated, for example, in the event of shocks.

Es wird als besonders vorteilhaft angesehen, wenn die von dem Detektor detektierten Lichtimpulse als solche unmittelbar an die Auswerteeinheit weitergeleitet werden, ohne sie zuvor in eine andere Signalform umzuwandeln. Im Rahmen der Erfindung ist es allerdings auch möglich, dass das zeitlich modulierte Lichtsignal in einen elektrischen Impuls umgewandelt wird, bevor es an die Auswerteeinheit übertragen wird. Hierfür sind bevorzugt Lichtleiter vorgesehen, welche die detektierten Signale ohne Änderungen der Signalform vom Detektor zur Auswerteeinheit übertragen. Zur Auswertung der Lichtimpulse in einer Auswerteeinheit wird hierbei berücksichtigt, welche geometrischen Bedingungen im Bereich des Blendenbauteils vorliegen, d. h. es muss der Auswerteeinheit bekannt sein, welches Blendenbauteil vorliegt, um auf die gewünschten physikalischen Größen zurückrechnen zu können.It is considered to be particularly advantageous if the light pulses detected by the detector are forwarded as such directly to the evaluation unit, without first converting them into another signal form. In the context of the invention, however, it is also possible that the time-modulated light signal is converted into an electrical pulse before it is transmitted to the evaluation unit. For this purpose, optical fibers are preferably provided which transmit the detected signals without changes in the signal form from the detector to the evaluation unit. To evaluate the light pulses in an evaluation unit, this takes into account which geometric conditions are present in the region of the diaphragm component, ie. H. the evaluation unit must know which diaphragm component is present in order to be able to calculate back to the desired physical quantities.

Bereits die zeitliche Länge und Intensität des ersten Lichtimpulses enthält die Informationen, die zur Auswertung herangezogen werden können und aus welchen sich die Verformungsrichtung ermitteln lässt. Nach ein bis zwei Lichtimpulsen hat die Auswerteeinheit dann eine weitere Information über die Verformung eines Kraftfahrzeugbauteils, deren Geschwindigkeit sowie deren Position, da das von der Auswerteeinheit empfangene Detektorsignal eindeutig einer bestimmten Region des Kraftfahrzeugs zugeordnet werden kann. Je mehr Lichtimpulse zur Auswertung herangezogen werden können, desto genauer sind die Informationen über die Verformung. Durch die bekannte Breite der Strukturen auf dem Blendenbauteil, die Frequenz und die Anzahl der Lichtimpulse kann sehr schnell und ohne großen Rechenaufwand die Verformungsgeschwindigkeit und somit die Schwere des Unfalls berechnet werden. Auf Basis dieses Ergebnisses werden durch die Auswerteeinheit Sicherheitssysteme, insbesondere Insassenschutzsysteme, mit einem Zeitpuffer zielgerichtet und unfallangepasst aktiviert.Already the time length and intensity of the first light pulse contains the information that can be used for the evaluation and from which the deformation direction can be determined. After one to two light pulses, the evaluation unit then has further information about the deformation of a motor vehicle component, its speed and its position, since the detector signal received by the evaluation unit can be unambiguously assigned to a specific region of the motor vehicle. The more light pulses can be used for the evaluation, the more accurate the information about the deformation. Due to the known width of the structures on the diaphragm component, the frequency and the number of light pulses can be calculated very quickly and without much computational effort, the deformation rate and thus the severity of the accident. On the basis of this result, the evaluation unit activates safety systems, in particular occupant protection systems, with a time buffer in a targeted and accident-adapted manner.

Die Auswerteeinheit kann als ein zentraler Knotenpunkt ausgeführt sein, von dem an verschiedenen Fahrzeugbauteilen angeordnete Sensoreinheiten zusammenlaufen. Die Auswertung der Signale aller Sensoreinheiten kann zentral in der Auswerteeinheit erfolgen. Ferner können alle Sensoreinheiten an einen zentralen Lichtemitter angeschlossen sein, der in oder an der Auswerteeinheit angebracht ist.The evaluation unit can be embodied as a central node from which sensor units arranged on different vehicle components converge. The evaluation of the signals of all sensor units can be done centrally in the evaluation unit. Furthermore, all sensor units can be connected to a central light emitter, which is mounted in or on the evaluation unit.

Für die ordnungsgemäße Funktionsweise des Sensors muss sichergestellt werden, dass das Blendenbauteil leicht gegenüber der Emitter- und der Detektoreinheit verschiebbar ist. Vorzugsweise werden Blendenbauteil und Emitter- und Detektoreinheit separat bzw. unabhängig voneinander befestigt, so dass das Blendenbauteil zwischen Emitter- und Detektoreinheit frei verschiebbar ist. Zusätzlich kann zwischen Blendenbauteil und Emittereinheit und zwischen Blendenbauteil und Detektoreinheit noch ein Spalt gelassen werden, um Verklemmungen zu vermeiden.For the proper functioning of the sensor, it must be ensured that the diaphragm component is slightly displaceable relative to the emitter and the detector unit. Preferably, diaphragm component and emitter and detector unit are fastened separately or independently of one another so that the diaphragm component is freely displaceable between emitter and detector unit. In addition, a gap can still be left between the diaphragm component and the emitter unit and between the diaphragm component and the detector unit in order to avoid deadlocks.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist, dass von der Auswerteeinheit das empfangene optische Signal der Sensoreinheit direkt ausgewertet werden kann, ohne dass ein zeitaufwändiges Herausfiltern von Störgeräuschen notwendig ist.An essential advantage of the invention is that the evaluation unit evaluates the received optical signal of the sensor unit directly can be, without a time-consuming filtering out of noise is necessary.

Die Sensoreinheiten können überall dort, wo es als notwendig erachtet wird, am und im Kraftfahrzeug angebracht sein. Dadurch kann das Kraftfahrzeug mit einer Art optischem Netz versehen werden, dessen Signale in der zentralen Auswerteeinheit zusammenlaufen. Die Zeit zwischen dem Beginn der Verformung und dem Vorliegen des errechneten Ergebnisses, welches zur verformungsangepassten Auslösung von beispielsweise Insassenschutzsystemen führt, kann im Bereich von wenigen Millisekunden liegen. Da diese Zeitkonstante abhängig ist von der Verformungsgeschwindigkeit, verkürzt sich die Reaktionszeit mit Zunahme der Verformungsgeschwindigkeit. Dadurch wird im Falle eines Unfalls ein maximaler Insassenschutz gewährleistet.The sensor units can be mounted on and in the motor vehicle wherever it is deemed necessary. As a result, the motor vehicle can be provided with a type of optical network whose signals converge in the central evaluation unit. The time between the beginning of the deformation and the presence of the calculated result, which leads to the deformation-adapted triggering of, for example, occupant protection systems, can be in the range of a few milliseconds. Since this time constant is dependent on the deformation rate, the reaction time is shortened as the strain rate increases. This ensures maximum occupant protection in the event of an accident.

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:The invention will be described in more detail with reference to the following drawings. Show it:

1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs; 1 a schematic representation of a motor vehicle;

2 bis 2b eine schematische Darstellung einer Sensoreinheit; 2 to 2 B a schematic representation of a sensor unit;

3 bis 3c die schematische Darstellung eines Blendenbauteils mit transmittierenden und absorbierenden Bereichen und 3 to 3c the schematic representation of a diaphragm component with transmitting and absorbing areas and

4 und 4a eine schematische Darstellung eines Blendenbauteils mit einer Gradientenbeschichtung. 4 and 4a a schematic representation of a diaphragm component with a gradient coating.

Die 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs 1 mit einer Auswerteeinheit 2 und Sensoreinheiten 3, 3a, 3b, 3c, 3d, welche an unterschiedlichen Bereichen, beispielsweise der Kraftfahrzeugkarosserie 4, angeordnet sein können. Die Signale der Sensoreinheiten 3 bis 3d können beispielsweise über Lichtleiter 5 an die Auswerteeinheit 2 weitergeleitet werden. Im Falle einer Verformung der Kraftfahrzeugkarosserie 4 werden vorzugsweise in der Auswerteeinheit 2 die Geschwindigkeit und Fortschritt der Verformung und die Verformungsrichtung berechnet und, wenn notwendig, die erforderlichen Schutzmechanismen, wie beispielsweise Airbags, ausgelöst.The 1 shows a schematic representation of a motor vehicle 1 with an evaluation unit 2 and sensor units 3 . 3a . 3b . 3c . 3d , which in different areas, such as the vehicle body 4 , can be arranged. The signals of the sensor units 3 to 3d can, for example, via optical fibers 5 to the evaluation unit 2 to get redirected. In case of deformation of the vehicle body 4 are preferably in the evaluation unit 2 calculates the speed and progress of the deformation and the direction of deformation and, if necessary, triggers the necessary protective mechanisms, such as airbags.

Die 2 zeigt eine schematische Darstellung einer möglichen Ausführungsform einer Sensoreinheit 3. Diese besteht aus einem Emitterbauteil 6, einer Detektoreinheit 7 und einem dazwischen angeordneten Blendenbauteil 8. Das Blendenbauteil 8 weist ein hier nicht dargestelltes Muster auf, durch welches ein Strahlengang S (in 2a gestrichelt dargestellt) von einem Lichtemitter des Emitterbauteils 6 zu einem Detektor der Detektoreinheit 7 beeinflussbar ist. Durch die Unterbrechung und Freigabe der Strahlengänge S entsteht ein zeitlich moduliertes Signal in Form von Lichtimpulsen, aus deren zeitlicher Länge und Lichtintensität eine Verformungsrichtung sowie die Verformungsgeschwindigkeit und der Fortschritt der Verformung berechnet werden können.The 2 shows a schematic representation of a possible embodiment of a sensor unit 3 , This consists of an emitter component 6 , a detector unit 7 and an aperture member interposed therebetween 8th , The iris component 8th has a pattern, not shown here, through which a beam path S (in 2a shown by dashed lines) from a light emitter of the emitter component 6 to a detector of the detector unit 7 can be influenced. The interruption and release of the beam paths S produces a time-modulated signal in the form of light pulses, from whose time length and light intensity a deformation direction as well as the deformation rate and the progress of the deformation can be calculated.

Emittereinheit 6, Detektoreinheit 7 und Blendenbauteil 8 können z. B. an dem Kraftfahrzeugrahmen, an der Karosserie oder an den Stoßfängern angeordnet sein. Wichtig bei der Anordnung der Sensoreinheit 3 ist, dass Emitter- und Detektoreinheit 6, 7 und Blendenbauteil 8 derart an den genannten Kraftfahrzeugteilen angeordnet sind, dass im Falle einer Verformung entweder Emitter- und Detektoreinheit 6, 7 oder das Blendenbauteil 8 verschoben wird. Emitter- und Detektoreinheit 6, 7 können beispielsweise am Kraftfahrzeugrahmen 9 und das Blendenbauteil 8 an der Karosserie 10 angeordnet sein.emitter unit 6 , Detector unit 7 and aperture component 8th can z. B. on the motor vehicle frame, be arranged on the body or on the bumpers. Important for the arrangement of the sensor unit 3 is that emitter and detector unit 6 . 7 and aperture component 8th are arranged on the said motor vehicle parts such that in case of deformation either emitter and detector unit 6 . 7 or the aperture component 8th is moved. Emitter and detector unit 6 . 7 For example, on the vehicle frame 9 and the aperture component 8th at the body 10 be arranged.

Bei einer Verformung der Karosserie 10 wird das Blendenbauteil 8 relativ zur Emitter- und Detektoreinheit 6, 7 bewegt, 2a, 2b. Dabei wird das Blendenbauteil 8 in Richtung V der Verformung zwischen Emitter- und Detektoreinheit 6, 7 verschoben.At a deformation of the body 10 becomes the aperture component 8th relative to the emitter and detector unit 6 . 7 emotional, 2a . 2 B , This is the aperture component 8th in the direction V of deformation between emitter and detector unit 6 . 7 postponed.

Bei der hier aufgezeigten Anordnung liegen die Befestigungen 11 von Emitter- und Detektoreinheit 6, 7 der Befestigung 12 des Blendenbauteils 8 gegenüber. Die Befestigungen 11, 12 müssen allerdings nicht zwingend einander gegenüberliegend, also um 180° versetzt, angeordnet sein, sie können ebenso um einen Winkel kleiner 180°, beispielsweise 90°, zueinander versetzt angeordnet sein.In the arrangement shown here are the fortifications 11 of emitter and detector unit 6 . 7 the attachment 12 of the diaphragm component 8th across from. The fortifications 11 . 12 However, they do not necessarily have to be arranged opposite one another, that is to say offset by 180 °; they can likewise be offset by an angle of less than 180 °, for example 90 °.

Die 3 zeigt Muster 13 eines Blendenbauteils 8 mit transmittierenden und absorbierenden Bereichen 14, 15. Hierbei bilden die transmittierenden und die absorbierenden Bereiche 14, 15 alternierend ein Muster mit konzentrisch angeordneten, ringförmigen Streifen. Die Breite B1, B2 der transmittierenden und der absorbierenden Bereiche 14, 15 ist jeweils konstant, wobei hier die transmittierenden Bereiche 14 eine größere Breite B1 aufweisen als die absorbierenden Bereiche 15.The 3 shows patterns 13 an aperture component 8th with transmitting and absorbing areas 14 . 15 , Here, the transmissive and the absorbent regions form 14 . 15 alternately a pattern with concentrically arranged, annular strips. The widths B1, B2 of the transmitting and absorbing regions 14 . 15 is always constant, here being the transmitting areas 14 have a greater width B1 than the absorbent areas 15 ,

Um nicht nur das Auftreten einer Verformung bestimmen zu können, sondern auch die Richtung der Verformung, sind drei Lichtemitter 16, 17, 18 vorgesehen. Der Strahlengang der Lichtemitter 16, 17, 18 ist in einer Ausgangsposition derart auf die transmittierenden Bereiche 14 gerichtet, dass ein Lichtemitter 16, 17, 18 zu einem der angrenzenden absorbierenden Bereiche 15 einen kleineren Abstand A1 aufweist als der Abstand A2 zu dem gegenüberliegenden absorbierenden Bereich 15. Eine Anordnung, bei welcher der Strahlengang der Lichtemitter in ihrer Ausgangsposition auf die absorbierenden Bereiche gerichtet ist, ist ebenso denkbar.In order to determine not only the occurrence of a deformation but also the direction of deformation, there are three light emitters 16 . 17 . 18 intended. The beam path of the light emitter 16 . 17 . 18 is in an initial position so on the transmitting areas 14 directed that a light emitter 16 . 17 . 18 to one of the adjacent absorbent areas 15 has a smaller distance A1 than the distance A2 to the opposite absorbing region 15 , An arrangement in which the beam path of the light emitter in its initial position is directed to the absorbent areas, is also conceivable.

In der hier beispielhaft dargestellten Ausgangsposition trifft der Lichtstrahl jedes Lichtemitters 16, 17, 18 auf einen gegenüberliegenden Detektor, hier nicht dargestellt. Dieser Detektor detektiert eine bestimmte Lichtintensität I. Wird nun das Blendenbauteil 8 mit dem Muster 13 relativ zu den Lichtemittern 16, 17, 18 verschoben, so erreichen die Lichtemitter 16, 17, 18 die absorbierenden Bereiche 15 zu unterschiedlichen Zeiten t. Mit dem Erreichen eines absorbierenden Bereichs 15 wird der Lichtstrahl unterbrochen. Die detektierte Lichtintensität I nimmt den Wert Null an. Je nach Verschiebungsrichtung des Musters 13 und bedingt durch die Anordnung der Lichtemitter 16, 17, 18 auf den ringförmigen Streifen, variieren die Zeiten t bis zum Erreichen eines absorbierenden Bereichs 15 und somit die zeitliche Länge der Lichtimpulse der einzelnen Lichtemitter. Jede Bewegungsrichtung V erhält somit ein charakteristisches optisches Signal.In the starting position exemplified here, the light beam of each light emitter strikes 16 . 17 . 18 on an opposite detector, not shown here. This detector detects a certain light intensity I. Will now the aperture component 8th with the pattern 13 relative to the light emitters 16 . 17 . 18 shifted, so reach the light emitter 16 . 17 . 18 the absorbent areas 15 at different times t. With the achievement of an absorbing area 15 the light beam is interrupted. The detected light intensity I assumes the value zero. Depending on the direction of displacement of the pattern 13 and due to the arrangement of the light emitter 16 . 17 . 18 on the annular strip, the times t vary until reaching an absorbing area 15 and thus the temporal length of the light pulses of the individual light emitters. Each direction of movement V thus receives a characteristic optical signal.

Die 3a bis 3c zeigen beispielhafte optische Signalverläufe bei der Verschiebung des Musters 13 aus 3 gegenüber den Lichtemittern 16, 17, 18.The 3a to 3c show exemplary optical waveforms in the displacement of the pattern 13 out 3 opposite the light emitters 16 . 17 . 18 ,

Das erste Diagramm in 3a zeigt die Signalverläufe aller drei Lichtemitter 16, 17, 18 bei einer Verschiebung des Musters 13 oder der Lichtemitter 16, 17, 18 in positiver X-Richtung.The first diagram in 3a shows the waveforms of all three light emitters 16 . 17 . 18 with a shift of the pattern 13 or the light emitter 16 . 17 . 18 in the positive X direction.

Bei einer Verlagerung des Musters 13 in positiver X-Richtung wird zuerst das Signal eines ersten Lichtemitters 16 durch einen absorbierenden Bereich 15 unterbrochen. Die detektierte Lichtintensität I geht auf Null zurück. Nachdem der Lichtemitter 16 den absorbierenden Bereich 15 passiert hat, wird das Lichtsignal eines dritten Lichtemitters 18 durch einen absorbierenden Bereich 15 unterbrochen. Die detektierte Lichtintensität I geht hier auf Null. Noch während der dritte Lichtemitter 18 den absorbierenden Bereich 15 passiert, wird das Lichtsignal eines zweiten Lichtemitters 17 durch einen absorbierenden Bereich 15 unterbrochen. Die detektierte Lichtintensität I ist Null. Mit dem Fortschritt der Bewegung in positiver X-Richtung wird das Lichtsignal des dritten Lichtemitters 18 wieder freigegeben, während das Lichtsignal des zweiten Lichtemitters 17 noch durch den absorbierenden Bereich 15 unterbrochen ist. Die zeitliche Länge des ersten Lichtimpulses des ersten Lichtemitters 16 ist mithin kürzer als die zeitliche Länge der Lichtimpulse des zweiten und dritten Lichtemitters 17, 18, wobei wiederum die zeitliche Länge des ersten Lichtimpulses des dritten Lichtemitters 18 kürzer ist als die zeitliche Länge des ersten Lichtimpulses des zweiten Lichtemitters 17.When relocating the pattern 13 in the positive X direction, the signal of a first light emitter first becomes 16 through an absorbent area 15 interrupted. The detected light intensity I goes back to zero. After the light emitter 16 the absorbent area 15 has happened, the light signal of a third light emitter 18 through an absorbent area 15 interrupted. The detected light intensity I goes to zero here. Still during the third light emitter 18 the absorbent area 15 happens, the light signal of a second light emitter 17 through an absorbent area 15 interrupted. The detected light intensity I is zero. As the movement in the positive X direction progresses, the light signal of the third light emitter becomes 18 released again while the light signal of the second light emitter 17 still through the absorbing area 15 is interrupted. The time length of the first light pulse of the first light emitter 16 is therefore shorter than the time length of the light pulses of the second and third light emitter 17 . 18 , again the time length of the first light pulse of the third light emitter 18 is shorter than the time length of the first light pulse of the second light emitter 17 ,

Das zweite Diagramm in 3b zeigt die Signalverläufe aller drei Lichtemitter 16, 17, 18 bei einer Verschiebung des Musters 13 oder der Lichtemitter 16, 17, 18 in negativer X-Richtung relativ zueinander.The second diagram in 3b shows the waveforms of all three light emitters 16 . 17 . 18 with a shift of the pattern 13 or the light emitter 16 . 17 . 18 in the negative X direction relative to each other.

Im Vergleich zum Diagramm aus 3a wird hier der Lichtstrahl des dritten Lichtemitters 18 zuerst durch einen absorbierenden Bereich 15 unterbrochen. Erst nachdem der Lichtstrahl des dritten Lichtemitters 18 durch einen transmittierenden Bereich 14 wieder freigegeben ist, erreicht der erste Lichtemitter 16 einen absorbierenden Bereich. Hier ist also die zeitliche Länge des Lichtimpulses des dritten Lichtemitters 18 kürzer als die zeitliche Länge des ersten Lichtimpulses des ersten Lichtemitters 16. Während der erste Lichtemitter 16 den absorbierenden Bereich 15 passiert, wird auch der Lichtstrahl eines zweiten Lichtemitters 17 durch einen absorbierenden Bereich 15 unterbrochen. Auch während der Strahlengang des zweiten Lichtemitters 17 den absorbierenden Bereich 15 passiert, erreicht der erste Lichtemitter 16 einen transmittierenden Bereich 14.Compared to the diagram 3a here becomes the light beam of the third light emitter 18 first through an absorbent area 15 interrupted. Only after the light beam of the third light emitter 18 through a transmissive area 14 is released again, the first light emitter arrives 16 an absorbent area. So here is the time length of the light pulse of the third light emitter 18 shorter than the time length of the first light pulse of the first light emitter 16 , During the first light emitter 16 the absorbent area 15 The light beam of a second light emitter also passes 17 through an absorbent area 15 interrupted. Also during the beam path of the second light emitter 17 the absorbent area 15 happens, reaches the first light emitter 16 a transmissive area 14 ,

Ein Vergleich der Diagramme aus 3a und 3b zeigt, dass bereits die ersten Signale der drei Lichtemitter 16, 17, 18 für die jeweilige Bewegungsrichtung charakteristisch sind und dass hierbei bereits die ersten Lichtimpulse einen Rückschluss auf die Verformungsrichtung zulassen.A comparison of the diagrams 3a and 3b shows that already the first signals of the three light emitters 16 . 17 . 18 are characteristic of the respective direction of movement and that in this case already the first light pulses allow a conclusion on the deformation direction.

Das Diagramm in 3c zeigt die Signalverläufe aller drei Lichtemitter 16, 17, 18 bei einer Verschiebung des Musters 13 oder der Lichtemitter 16, 17, 18 in positiver Y-Richtung relativ zueinander.The diagram in 3c shows the waveforms of all three light emitters 16 . 17 . 18 with a shift of the pattern 13 or the light emitter 16 . 17 . 18 in positive Y-direction relative to each other.

Die Signalverläufe der Emitter 16, 17, 18 sind in ihrer Gesamtheit betrachtet sowohl verschieden zu den Lichtsignalen der Lichtemitter aus 3a als auch zu den Lichtsignalen der Lichtemitter 16, 17, 18 aus 3b.The signal characteristics of the emitter 16 . 17 . 18 In their entirety, they are both different from the light signals of the light emitters 3a as well as to the light signals of the light emitter 16 . 17 . 18 out 3b ,

Neben der Zeit t bis zum Ende eines ersten Lichtimpulses eines der drei Lichtemitter 16, 17, 18 enthält auch der zeitliche Abstand der Lichtimpulse eine Information über die Verformungsrichtung. So ist der zeitliche Abstand zwischen zwei Lichtimpulsen des Lichtsignals des zweiten Lichtemitters 17 bei der Bewegung des Musters 13 in positiver Y-Richtung geringer als bei der Bewegung in positiver oder negativer X-Richtung.In addition to the time t until the end of a first light pulse of one of the three light emitters 16 . 17 . 18 Also contains the time interval of the light pulses information about the deformation direction. Thus, the time interval between two light pulses of the light signal of the second light emitter 17 during the movement of the pattern 13 lower in the positive Y direction than in the positive or negative X direction.

Die 4 zeigt schematisch ein Blendenbauteil 8a mit einem Muster 19, welches absorbierende Bereiche 15a sowie transmittierende Bereiche 14a in Form von ringförmig angeordneten Streifen aufweist. Dabei sind die transmittierenden Bereiche 14a derart mit einer Gradientenbeschichtung versehen, dass die vom Lichtemitter 20 detektierte Lichtintensität I in Uhrzeigerrichtung kontinuierlich zunimmt.The 4 schematically shows a diaphragm component 8a with a pattern 19 , which absorbs areas 15a as well as transmitting areas 14a has in the form of annularly arranged strips. Here are the transmitting areas 14a provided with a gradient coating such that the light emitter 20 Detected light intensity I continuously increases in the clockwise direction.

Der Lichtemitter 20 ist in einer Ausgangsposition in der Mitte M der ringförmigen Bereiche angeordnet.The light emitter 20 is arranged in an initial position in the center M of the annular regions.

Die 4a zeigt den Signalverlauf bei einer relativen Verschiebung in positiver Y-Richtung des Lichtemitters 20 und des Blendenbauteils 8a relativ zueinander.The 4a shows the waveform at a relative shift in the positive Y direction of the light emitter 20 and the iris component 8a relative to each other.

Im Vergleich zu dem Diagramm in 4b, wobei das detektierte Lichtsignal bei einer Verschiebung in negativer Y-Richtung aufgetragen ist, wird deutlich, dass die detektierte Lichtintensität I bei einer Verlagerung in positiver Y-Richtung größer ist als die detektierte Lichtintensität I bei einer Verlagerung in negativer Richtung.Compared to the diagram in 4b , wherein the detected light signal is plotted at a displacement in the negative Y direction, it is clear that the detected light intensity I at a displacement in the positive Y direction is greater than the detected light intensity I at a displacement in the negative direction.

Bei einer Verlagerung in positiver X-Richtung würde die detektierte Lichtintensität I des detektierten Lichtsignals zwischen der Lichtintensität I der in 4a und 4b gemessenen Lichtintensität I gemessen werden, wohingegen bei einer Verlagerung in negativer X-Richtung die detektierte Lichtintensität I am geringsten ist.In a displacement in the positive X direction, the detected light intensity I of the detected light signal between the light intensity I of in 4a and 4b measured light intensity I measured, whereas in a displacement in the negative X direction, the detected light intensity I is the lowest.

Bei einer vorbekannten maximalen und minimalen Lichtintensität I kann so bereits über die Höhe der Lichtintensität I des ersten Lichtimpulses die Verformungsrichtung ermittelt werden.In the case of a previously known maximum and minimum light intensity I, the direction of deformation can already be determined via the height of the light intensity I of the first light pulse.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Kraftfahrzeugmotor vehicle
22: Auswerteeinheitevaluation
33: Sensoreinheitsensor unit
3a3a: Sensoreinheitsensor unit
3b3b: Sensoreinheitsensor unit
3c3c: Sensoreinheitsensor unit
3d3d: Sensoreinheitsensor unit
44: KraftfahrzeugkarosserieAutomotive body
55: Lichtleiteroptical fiber
66: Emittereinheitemitter unit
77: Detektoreinheitdetector unit
88th: Blendenbauteilaperture component
8a8a: Blendenbauteilaperture component
99: KraftfahrzeugrahmenMotor vehicle frame
1010: Karosseriebody
1111: Befestigungattachment
1212: Befestigungattachment
1313: Mustertemplate
1414: transmittierender Bereichtransmitting area
14a14a: transmittierender Bereichtransmitting area
1515: absorbierender Bereichabsorbing area
15a15a: absorbierender Bereichabsorbing area
1818: erster Lichtemitterfirst light emitter
1717: zweiter Lichtemittersecond light emitter
1818: dritter Lichtemitterthird light emitter
1919: Mustertemplate
2020: Lichtemitterlight emitter
A1A1: Abstanddistance
A2A2: Abstanddistance
B1B1: Breitewidth
B2B2: Breitewidth
II: LichtintensitätLight intensity
SS: Strahlengangbeam path
tt: ZeitTime
VV: Verformungsrichtungdeforming direction

Claims

Method for detecting accident-induced deformations of vehicle components with the following features: a) it is an evaluation unit ( 2 ), which signals from at least one sensor unit ( 3 . 3a . 3b . 3c . 3d ) receives; b) the sensor unit ( 3 . 3a . 3b . 3c . 3d ) comprises an emitter unit ( 6 ), one of the emitter unit ( 6 ) associated detector unit ( 7 ) and a diaphragm component ( 8th . 8a ); c) the emitter unit ( 6 ) emits at least one light beam, the beam path (S) on the diaphragm component ( 8th . 8a ), the detector unit ( 7 ) detects the light intensity (I); d) the deforming motor vehicle component is connected either to the diaphragm component ( 8th . 8a ) or with the emitter unit ( 6 ) and the detector unit ( 7 ), so that one of a deformation direction (V) dependent 2-dimensional relative displacement between the diaphragm component ( 8th . 8a ) and the emitter and detector unit ( 6 . 7 ) is possible; e) the detectable light intensity (I) of the beam path ( 8th ) depends on the relative position of the diaphragm component ( 8th . 8a ) relative to the emitter unit ( 6 ) and the detector unit ( 7 ); f) during a relative displacement of the diaphragm component ( 8th . 8a ) is detected by the detector unit ( 7 ) detects a change in the light intensity (I), whereby the direction of the 2-dimensional relative displacement in the evaluation unit ( 2 ) is determined.

A method according to claim 1, characterized in that at least one time-modulated signal in the form of a light signal to the evaluation unit ( 2 ) is transmitted.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that in the evaluation unit ( 2 ) is calculated from a change of the signal, the deformation direction (V).

Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that in the evaluation unit ( 2 ) is calculated from a temporal change of the signal, a speed of deformation of the motor vehicle component.

Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that in the evaluation unit ( 2 ) evaluated signals of Sensor unit ( 3 . 3a . 3b . 3c . 3d ) are supplied as input parameters of a control unit, by means of which safety systems can be activated in dependence on the calculated deformation directions or directions (V).

Motor vehicle with at least one of an evaluation unit ( 2 ) connected sensor unit ( 3 . 3a . 3b . 3c . 3d ) for the detection of accidental deformations of one or more motor vehicle components, wherein the sensor unit ( 3 . 3a . 3b . 3c . 3d ) an aperture component ( 8th . 8a ) and an emitter unit ( 6 ) to a central evaluation unit ( 2 ) connected detector unit ( 7 ), wherein the emitter unit ( 6 ) has at least one emitter, wherein a beam path ( 5 ) of the emitter from the emitter to a detector through a pattern ( 13 . 20 ) of the diaphragm component ( 8th . 8a ), the diaphragm component ( 8th . 8a ) and the emitter unit ( 6 ) with the detector unit ( 7 ) are relative to each other 2-dimensionally displaceable, characterized in that the deforming motor vehicle component either with the diaphragm component ( 8th . 8a ) or with the emitter unit ( 6 ) and the detector unit ( 7 ), whereby the pattern ( 13 . 20 ) transmitting areas ( 14 . 14a ), absorbent areas ( 15 . 15a ) and / or reflective areas.

Motor vehicle according to claim 6, characterized in that the detector unit ( 7 ) consists of several detectors.

Motor vehicle according to claim 6 or 7, characterized in that the detector unit ( 7 ) consists of optocouplers.

Motor vehicle according to one of claims 6 to 8, characterized in that the sensor unit ( 3 . 3a . 3b . 3c . 3d ) via optical fibers ( 5 ) with the central evaluation unit ( 2 ) connected is.

Motor vehicle according to claim 6, characterized in that the absorbent areas have an absorption gradient at least over a partial area of the pattern.

Motor vehicle according to claim 6, characterized in that the transmitting regions ( 14a ) at least over a partial area of the pattern ( 20 ) have a reflection gradient.

Motor vehicle according to one of claims 6 to 11, characterized in that the reflective areas ( 14a ) at least over a partial area of the pattern ( 20 ) have a transmission gradient.

Motor vehicle according to one of claims 6 to 12, characterized in that the areas are strip-shaped, wherein absorbing and transmitting areas ( 14 . 14a . 15 . 15a ), absorbing and reflecting areas ( 14 . 14a . 15 . 15a ) or transmissive and reflective areas ( 14 . 14a . 15 . 15a ) are arranged alternately.

Motor vehicle according to one of claims 6 to 13, characterized in that the strip-shaped regions have a curved or annular course.

Motor vehicle according to one of claims 6 to 14, characterized in that the diaphragm component on one or both of its side surfaces has a pattern.

Motor vehicle according to claim 15, characterized in that the side surfaces have the same or different patterns.

Motor vehicle according to one of claims 6 to 16, characterized in that the beam path in an initial position off-center on a portion of the pattern ( 13 ).

Motor vehicle according to one of claims 6 to 17, characterized in that the detector and the emitter point in one direction.

Motor vehicle according to one of claims 6 to 17, characterized in that the detector and emitter are arranged opposite one another, wherein the diaphragm component ( 8th . 8a ) between the emitter unit ( 6 ) and the detector unit ( 7 ) is arranged.