DE102013100926B4

DE102013100926B4 - Verfahren zum Erkennen eines Aufpralls mittels eines elastisch deformierbaren Hohlkörpers und Drucksensoren

Info

Publication number: DE102013100926B4
Application number: DE102013100926.3A
Authority: DE
Inventors: Tobias Tyroller; Björg Haupt; Jochen Stahl
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2013-01-30
Filing date: 2013-01-30
Publication date: 2021-06-10
Anticipated expiration: 2033-01-31
Also published as: DE102013100926A1

Abstract

Verfahren zum Erkennen eines Aufpralls mittels eines elastisch deformierbaren Hohlkörpers und zwei an gegenüber liegenden Enden des Hohlkörpers angeordneten Drucksensoren, wobei die Signale beider Drucksensoren bei einem Aufprall jeweils einen positiven Druckimpuls aufweisen und miteinander verglichen werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale auf einen negativen Druckimpuls hin geprüft werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen eines Aufpralls mittels eines elastisch deformierbaren Hohlkörpers gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Eine solche Vorrichtung sowie entsprechende Verfahren sind beispielweise aus der EP 0 937 612 A2 , insb. 36 und Beschreibung Abschnitte [0257] ff. zu entnehmen.
An gegenüber liegenden Enden des Hohlkörpers ist jeweils ein Drucksensor angeordnet und werden die Signale beider Drucksensoren bei einem Aufprall erfasst, ausgewertet und miteinander verglichen. Bei einem Aufprall tritt dabei an jedem Sensor jeweils ein Druckanstieg, also ein positiver Druckimpuls auf. Beide Signale dienen zu der für sicherheitskritische Anwendungen erforderlichen wechselseitigen Plausibilisierung genutzt. Wird der deformierbare Hohlkörper jedoch beispielsweise während des Aufpralls aufgebrochen, verändern sich in der Regel die Signale an beiden Drucksensoren, kann es insbesondere vorkommen, dass einer der Drucksensoren überhaupt keinen Druckimpuls mehr erfassen kann.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein geeignetes Verfahren anzugeben, mit dem es möglich wird, auf solche Situationen zu reagieren.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, wobei auch Kombinationen und Weiterbildungen einzelner Merkmale miteinander denkbar sind.
Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, dass bei einer Öffnung des Hohlkörpers trotzdem zumindest ein Abschnitt des noch intakten Hohlkörper mit zumindest einem Drucksensor in Verbindung steht und es in diesem verbleibenden Abschnitt nach dem an sich möglichen Druckanstieg aber zu einem negativen Druckimpuls kommt, also zu einem messbaren Unterdruck aufgrund des Ausströmens des Mediums aus der Öffnung und einer sich dadurch bildenden Sogwirkung.
Die Signale der Drucksensoren werden also auf einen negativen Druckimpuls hin geprüft. Auf Basis dieser zusätzlichen Information können nun unterschiedliche Abschätzungen zur Plausibilisierung vorgenommen werden.
Wenn die positiven Druckimpulse der Signale beider Drucksensoren beispielsweise um mehr als ein vorgegebenes Maß voneinander abweichen und daraufhin zumindest ein Signal eines der beiden Drucksensoren einen negativen Druckimpuls vorgegebener Stärke aufweist, kann daraus ein Defekt des Hohlkörpers erkannt werden. Vorzugsweise wird zudem der positive Druckimpuls zumindest eines Sensors mit einem Schwellwert für die Erkennung eines Aufpralls bewertet und im Falle des Vorliegens auch eines negativen Druckimpulses vorgegebener Stärke die positiven Druckimpulse zumindest eines Sensors mit einem herabgesetzten Schwellwert für die Erkennung eines Aufpralls bewertet. Durch die Abfolge aus positivem und negativem Druckimpuls kann also der eine Drucksensor für sich genommen bereits eine Plausibilisierung des niedrigeren positiven Druckimpulses durch den nachfolgenden negativen Druckimpuls durchführen und trotzdem einen Aufprall anhand des herabgesetzten Schwellwerts erkennen.
Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Zuhilfenahme der Figuren näher erläutert. Im Folgenden können funktional gleiche und/oder gleiche Elemente mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet sein.
So entspricht:

F1 Verlauf bei einem Aufprall eines kleinen Tieres oder anderen Nicht- Auslöse-Ereignisses als Referenzlinie für die Nichtauslösefall
F2 Verlauf bei einem Aufprall eines Fußgängers bei einseitig offenem Hohlkörper
F3 Verlauf bei einem Aufprall eines Fußgängers bei einem Hohlkörper mit einem 2 mm großen Loch
F4 Verlauf bei einem Aufprall eines Fußgängers bei einem intakten Hohlkörper

Es zeigen

1: Drucksignalverlauf absolut für unterschiedliche Fälle
2: integrierter Verlauf für unterschiedliche Fälle

1 zeigt den Verlauf des absoluten Drucksignals für die unterschiedlichen Fälle. Betrachtet man zunächst in 1 den absoluten Druckverlaufs, so ist im Normalbetrieb durch die Funktion F1 eine Referenzlinie für die Nichtauslösefälle definiert durch den Aufprall eines Massekörpers kleinerer Masse, wie er beispielsweise in etwa einem kleinen Tier entspricht.
Betrachtet man den gegenüber dem Verlauf F4 für einen Aufprall eines Fußgängers bei intaktem Hohlkörper, so ist bereits nach 3 Zeiteinheiten eine deutliche Fallunterscheidung möglich. Analog deutlich die Unterschiede zwischen F1 und F4 in den jeweils integrierten Signalen gemäß 2.
Betrachtet man nun jedoch den Verlauf der Funktionen F1 und F2 in den ersten 3 Zeiteinheiten, so ist weder im absoluten Signalverlauf gemäß 1 als auch in integrierten Signalverlauf gemäß 2 der Unterschied hinreichend und das Signal F2 keinesfalls als Signal eines Fußgängeraufpralls erkennbar, was ja F4 entsprechen würde. Dieser deutliche Unterschied resultiert daher, dass durch den einseitig geöffneten Hohlkörper der beim Aufprall auftretende Druckimpuls im Wesentlichen durch diese Öffnung entweichen kann und es daher nur zu einem sehr geringen Druckanstieg an dem Drucksensor kommt, welcher noch mit dem intakten Teil des Hohlkörper verbunden ist. Betrachtet man F2 aber in den sich daran anschließenden Zeiteinheiten, so fällt ein sehr deutlicher negativer Druckimpuls auf, welcher durch eine Sogwirkung beim ausströmen des Drucks durch die offene Ende am entgegengesetzten Ende als dann auch aufgrund des sich wieder ausdehnenden Hohlkörpers ergibt. Der Verlauf F3 zeigt nun noch den besonderen Fall, bei welchem der Hohlkörper nicht komplett einseitig geöffnet ist, sondern nur eine in diesem Beispiel mit 2 mm verhältnismäßig kleine Öffnung aufweist, durch welche hindurch jedoch bereits wieder der Druckanstieg in den 1. Zeiteinheiten gegenüber dem Verlauf F4 deutlich geschwächt wird, andererseits aber eben auch bereits ein negativer Druckimpuls im weiteren Verlauf des Signals nachgewiesen werden kann.
Dieser negative Druckimpuls kann entweder für sich genommen erfasst und als Information über einen Defekt des Hohlkörpers verwendet werden. Vorzugsweise erfolgt jedoch eine Zusammenschau auch mit dem Verlauf der positiven Druckimpulse der Signale beider Drucksensoren. Weichen diese um mehr als ein vorgegebenes Maß voneinander ab, beispielsweise weil einer der Drucksensoren überhaupt keinen Druckimpuls mehr empfängt, weist daraufhin folgend aber zumindest ein Signal eines der beiden Drucksensoren einen negativen Druckimpuls vorgegebener Stärke auf, so kann daraus erst recht ein Defekt des Hohlkörpers erkannt werden. Zudem ist denkbar, die Auslöseschwellen für die Bewertung der positiven Druckimpulse anzupassen. So wird vorzugsweise zumindest im Falle des Vorliegens eines negativen Druckimpulses vorgegebener Stärke die positiven Druckimpulse zumindest eines Sensors der positive Druckimpuls dieses Sensors mit einem herabgesetzten Schwellwert für die Erkennung eines Aufpralls bewertet.
Vorzugsweise ist für das Vorliegen des negativen Druckimpulses oder dessen Übersteigen einer vorgegebenen Schwelle auch ein bestimmter Zeitbereich vorgegeben, in welchem ein solcher negativer Druckimpuls erwartet, ausgewertet und berücksichtigt wird. Ist dieser Zeitbereich überschritten, wird der negative Druckimpuls nicht mehr berücksichtigt. Auch eine gestufte, schrittweise adaptive Anpassung ist denkbar.

Claims

Verfahren zum Erkennen eines Aufpralls mittels eines elastisch deformierbaren Hohlkörpers und zwei an gegenüber liegenden Enden des Hohlkörpers angeordneten Drucksensoren, wobei die Signale beider Drucksensoren bei einem Aufprall jeweils einen positiven Druckimpuls aufweisen und miteinander verglichen werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale auf einen negativen Druckimpuls hin geprüft werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenn die positiven Druckimpulse der Signale beider Drucksensoren um mehr als ein vorgegebenes Maß voneinander abweichen und daraufhin zumindest ein Signal eines der beiden Drucksensoren einen negativen Druckimpuls vorgegebener Stärke aufweist, ein Defekt des Hohlkörpers erkannt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der positive Druckimpuls zumindest eines Sensors mit einem Schwellwert für die Erkennung eines Aufpralls bewertet wird, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle des Vorliegens eines negativen Druckimpulses vorgegebener Stärke die positiven Druckimpulse zumindest eines Sensors mit einem herabgesetzten Schwellwert für die Erkennung eines Aufpralls bewertet werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale in einem vorgegebenen Zeitbereich ab dem Auftreten eines positiven Druckimpuls vorgegebener Stärke hin auf einen negativen Druckimpuls geprüft werden.