DE102011108627A1

DE102011108627A1 - Aufprallsensor bestehend aus zumindest zwei deformierbaren Hohlkörpern und zumindest jeweils einem Drucksensor

Info

Publication number: DE102011108627A1
Application number: DE201110108627
Authority: DE
Inventors: Axel Gesell; Gerhard Mader
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2011-07-27
Filing date: 2011-07-27
Publication date: 2013-01-31
Also published as: WO2013013668A3; WO2013013668A2; DE112012000641A5

Abstract

Es wird ein Aufprallsensor bestehend aus zumindest zwei deformierbaren Hohlkörpern (2.a, 2.b) und zumindest jeweils einem Drucksensor (1.2.a, 1.2.b) zur Erfassung der Druckänderung im jeweiligen Hohlkörper beschrieben, wobei die Drucksensoren (1.2.a, 1.2.b) in einem gemeinsamen Gehäuse (1) angeordnet und im Gehäuse (1) für jeden Drucksensor (1.2.a, 1.2.b) ein gegen den anderen abgedichteter Druckzuleitungsbereich (1.3.a, 1.3b) vorgesehen ist. Durch das gemeinsame Gehäuse reduziert sich jedoch nicht nur der Aufwand für dieses Gehäuse, sondern wird auch nur noch eine Zuleitung zu Auswerteeinheit benötigt und reduziert sich damit der Aufwand für Montage und Verkabelung. Darüber hinaus ergeben sich noch eine Reihe weiterer Potenziale Einsparungen. So ist in einer bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen, dass die Drucksensoren auf einem gemeinsamen Schaltungsträger angeordnet sind, also auch nur noch ein gemeinsamer Schaltungsträger erforderlich ist. Dies eröffnet wiederum die Möglichkeit, auf diesem Schaltungsträger eine gemeinsame Einheit zur Energiezuführung an die Drucksensoren und/oder eine gemeinsame Einheit zur Signalweiterleitung an eine mit dem Aufprallsensor verbindbare Auswerteeinheit gemeinsam für beide Drucksensoren zu nutzen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Aufprallsensor bestehend aus zumindest zwei deformierbaren Hohlkörpern und zumindest jeweils einem Drucksensor gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie ein entsprechendes Verfahren zur Auswertung.
Ein derartiger Aufprallsensor ist beispielsweise aus der EP 937612 A2 bekannt. Durch die zwei separaten Schläuche kann die Druckmessung der beiden Sensoren gegeneinander plausibilisiert und aus den Laufzeitunterschieden zu den beiden an entgegengesetzten Seiten des Fahrzeugs angeordneten Drucksensoren auf die Position des Auftreffens geschlossen werden. Der Aufwand für die Montage und Verkabelung erhöht sich dadurch erheblich. Darüber hinaus sind beispielsweise aus der EP 1281582 Aufprallsensoren mit mehreren Hohlkörpern und einem gemeinsamen Drucksensor bekannt, wobei damit bereits keine Möglichkeit der Plausibilisierung mehr besteht.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Aufprallsensor vorzustellen, der bei niedrigem Montageaufwand dennoch eine Plausibilisierung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sind aus den Unteransprüchen, wobei auch Kombinationen und Weiterbildungen einzelner Merkmale miteinander denkbar sind.
Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, dass die zwei Drucksensoren in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet und im Gehäuse gegeneinander abgedichtet, also für jeden Drucksensor ein gegen den anderen abgedichteter Druckzuleitungsbereich vorgesehen ist. Durch das gemeinsame Gehäuse reduziert sich jedoch nicht nur der Aufwand für dieses Gehäuse, sondern wird auch nur noch eine Zuleitung zu Auswerteeinheit benötigt und reduziert sich damit der Aufwand für Montage und Verkabelung. Derartige Aufprallsensoren oder zumindest deren Hohlkörper werden beispielsweise in der Stoßstange vorne und evt. auch hinten am Heck integriert und dienen zur Aufprallerkennung für die Auslösung von Fußgängerschutzeinrichtungen oder auch Insassenschutzeinrichtungen.
Darüber hinaus ergeben sich noch eine Reihe weiterer Potenziale Einsparungen. So ist in einer bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen, dass die Drucksensoren auf einem gemeinsamen Schaltungsträger angeordnet sind, also auch nur noch ein gemeinsamer Schaltungsträger erforderlich ist. Dies eröffnet wiederum die Möglichkeit, auf diesem Schaltungsträger eine gemeinsame Einheit zur Energiezuführung an die Drucksensoren und/oder eine gemeinsame Einheit zur Signalweiterleitung an eine mit dem Aufprallsensor verbindbare Auswerteeinheit gemeinsam für beide Drucksensoren zu nutzen.
Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles unter Zuhilfenahme der Figuren näher erläutert. Im Folgenden können für funktional gleiche und/oder gleiche Elemente mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet sein. Es zeigen
1: Skizze eines erfindungsgemäßen Aufprallsensors
2: Skizzierung eines Auswertealgorithmus auf Basis dieser beiden Sensoren
1 zeigt einen Aufprallsensor aus zumindest zwei deformierbaren Hohlkörpern 2.a und 2.b sowie zumindest jeweils einem, in diesem Ausführungsbeispiel also 2 Drucksensoren 1.2.a, 1.2.b zur Erfassung der Druckänderung im jeweiligen Hohlkörper. Würde eine größere Anzahl an Hohlkörpern verwendet werden, wäre entsprechend die Anzahl der Drucksensoren ebenfalls zu erhöhen. Diese Drucksensoren 1.2.a, 1.2.b sind in einem gemeinsamen Gehäuse 1 und auf einem gemeinsamen Schaltungsträger 1.1 angeordnet, wobei im Gehäuse für jeden Drucksensor ein gegen den anderen abgedichteter Druckzuleitungsbereich 1.3.a, 1.3.b vorgesehen ist. So wie jeder Hohlkörper 2.a und 2.b voneinander getrennt ist, sind auch die Druckzuleitungsbereiche 1.3.a, 1.3.b voneinander getrennt, wobei für die konkrete Ausgestaltung unterschiedlichen Möglichkeiten, beispielsweise auch eine gemeinsame Trennwand zwischen den beiden Druckzuleitungsbereichen denkbar ist und die 1 diesbezüglich keinesfalls als einzig denkbare Alternative zu verstehen ist. Ebenfalls in nur einem denkbaren Beispiel ist der Abschluss 3 der Hohlkörper auf der dem Gehäuse entgegengesetzten Seite dargestellt. So kann anstelle eines gemeinsamen Abschlussstopfens für beide Hohlkörper auch eine andere Trennung vorgesehen werden, beispielsweise die beiden Hohlkörper auch aus einem gemeinsamen Schlauch gebildet werden, welcher dann auf dieser, dem Gehäuse 1 entgegengesetzten Seite durch Klemmmittel oder andere technische Lösungen in 2 druckmäßig voneinander getrennte Hohlkörper unterteilt wird.
Derartige Aufprallsensoren oder zumindest deren Hohlkörper werden beispielsweise in der Stoßstange vorne und evt. auch hinten am Heck integriert und dienen zur Aufprallerkennung für die Auslösung von Fußgängerschutzeinrichtungen oder auch Insassenschutzeinrichtungen.
In der 1 nicht im Detail gezeigt, jedoch als bevorzugte Ausgestaltung zu verstehen ist auf dem Schaltungsträger 1.1 eine gemeinsame Einheit zur Energiezuführung an die Drucksensoren 1.2.a, 1.2.b als auch eine gemeinsame Einheit zur Signalweiterleitung an eine mit dem Aufprallsensor verbindbare Auswerteeinheit 4 vorgesehen. Dadurch können neben den Materialaufwand für den Schaltungsträger 1.1 auch in erheblichem Maße Kosten für die elektronischen Bauelemente reduziert oder sogar die beiden Drucksensoren und der Schaltungsträger zu einem gemeinsamen ASIC mit 2 drucksensitiven Bereichen und allen anderen erforderlichen elektronischen Einheiten integriert werden.
Es ist also eine doppelte Ausführung des Hohlkörpers, hier ausgestaltet als Schlauch vorgesehen, wobei jeweils ein Drucksensor die Druckänderungen in genau einem Schlauch detektiert. Somit ist sichergestellt, dass Beschädigungen eines Schlauches im Falle einer Druckänderung detektiert werden können, da diese Druckänderung im betreffenden Schlauch entsprechend geringer bzw. kürzer wird ausfallen. Das System kann darauf so antworten, dass in diesem Fall immer die größere/längere Druckänderung ausgewertet wird. Die elektrische Anbindung der Sensoren an die Auswerteeinheit 4 erfolgt bevorzugt vom gemeinsamen Gehäuse 1 aus über die gemeinsame Anschlussleitung.
Die beiden Drucksensoren liefern die Drucksignale p₁ und p₂ nun wird der Druck Unterschied |p₁ – p₂| zwischen beiden Drucksignalen p₁ und p₂ bestimmt. Überschreitet der Druckunterschied einen zu definierenden Wert X, dann wird geschlussfolgert, dass der eine Sensor oder der entsprechende Schlauch defekt ist. In diesem Fall wird das Signal mit der absolut größeren Amplitude als relevantes Drucksignal für die weitere Signalbewertung verwendet. Im ungestörten Betrieb kann man als relevantes Drucksignal p_rel entweder den Mittelwert beider Sensorsignale verwenden, oder alternativ – im Sinne einer besonders kosteneffizienten Implementierung – nur eines der zwei Sensorsignale.
Auf Basis des für den Algorithmus relevanten Drucksignals p_rel wird entschieden, ob z. B. ein Fußgängeraufprall vorliegt. Hierfür gibt es eine Reihe von Parametern aus dem Druck Signal, beispielsweise die Amplitude und Dauer eines Druckimpulses.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 937612 A2 [0002]
EP 1281582 [0002]

Claims

Aufprallsensor bestehend aus zumindest zwei deformierbaren Hohlkörpern (2.a, 2.b) und zumindest jeweils einem Drucksensor (1.2.a, 1.2.b) zur Erfassung der Druckänderung im jeweiligen Hohlkörper, dadurch gekennzeichnet, dass a) die Drucksensoren (1.2.a, 1.2.b) in einem gemeinsamen Gehäuse (1) angeordnet und b) im Gehäuse (1) für jeden Drucksensor (1.2.a, 1.2.b) ein gegen den anderen abgedichteter Druckzuleitungsbereich (1.3.a, 1.3b) vorgesehen ist.
Aufprallsensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drucksensoren (1.2.a, 1.2.b) auf einem gemeinsamen Schaltungsträger (1.1) angeordnet sind.
Aufprallsensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltungsträger (1.1) eine gemeinsame Einheit zur Energiezuführung an die Drucksensoren aufweist.
Aufprallsensor nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltungsträger (1.1) eine gemeinsame Einheit zur Signalweiterleitung an eine mit dem Aufprallsensor verbindbare Auswerteeinheit (4) aufweist.
Kraftfahrzeug mit einem Aufprallsensor nach einem der vorangehenden Ansprüche sowie einer damit verbundenen Auswerteeinheit.
Verfahren zur Auswertung der Signale eines Aufprallsensor mit zwei Drucksensoren, wobei der Unterschied (|p1 – p2|) zwischen den Drucksignalen (p1, p2) der Drucksensoren (1.2.a, 1.2.b) mit einem vorgegebenen Wert (X) verglichen und bei Überschreitung des Wertes (X) nur das Signal mit der absolut größeren Amplitude als relevantes Drucksignal für die weitere Signalbewertung verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das als relevantes Drucksignal (p_rel) der Mittelwert der Sensorsignale verwendet wird, sofern der Wert (X) nicht überschritten wird. N