DE10244730A1 - Side impact detector for motor vehicle has airflow sensor in side chamber of vehicle connected to analyzer and safety system actuator - Google Patents

Side impact detector for motor vehicle has airflow sensor in side chamber of vehicle connected to analyzer and safety system actuator Download PDF

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Abstract

The motor vehicle has an air flow sensor (10) in a chamber in a side section of the vehicle to produce a matching signal to an analyzer (12), so that a side impact can be detected if the airflow in the chamber has an adiabatic value above a preset threshold level. If the threshold is exceeded, a control signal is output (16) to a safety system (18) for activation. The flow sensor can be an ultrasound anemometer. Claims include a detection method using the circuit.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Seitenaufprallerkennung bei einem Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, auf ein Verfahren zur Seitenaufprallerkennung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 7, auf einen Sensor zur Seitenaufprallerkennung gemäß Patentanspruch 6 sowie auf die Verwendung eines Luftströmungssensors zur Seitenaufprallerkennung gemäß Anspruch 11.The invention relates to a Device for side impact detection in a vehicle according to the preamble of claim 1, on a method for side impact detection according to the generic term of claim 7, on a sensor for side impact detection according to claim 6 and the use of an airflow sensor for side impact detection according to claim 11th

Die Seitenaufprallerkennung dient dazu, infolge eines Seitenaufpralls schnellstmöglich ein Sicherheitssystem wie beispielsweise einen Seitenairbag auszulösen. Eine Seitenairbagauslösung muß in kürzester Zeit erfolgen. Die für eine wirksame Auslösung notwendigen Auslösezeiten liegen im Falle von High-Speed-Crashs unterhalb von 10 ms.The side impact detection serves a safety system as soon as possible as a result of a side impact such as deploying a side airbag. A side airbag deployment must be carried out in the shortest possible time Time. The for an effective trigger necessary trigger times are below 10 ms in the case of high-speed crashes.

Zur Seitenaufprallerkennung ist die beschleunigungsbasierende Crashdetektion bekannt. Hierbei steht für die Crashdetektion in der Regel lediglich ein Beschleunigungspeak zur Verfügung. Oftmals ist es nicht möglich, die Ursache eines solchen Peaks ausschließlich auf einen Crash zurückzuführen. Um einen Crash sauber von anderen Einwirkungen auf die Karosserie unterscheiden zu können, ist es bekannt, ein zweites, unabhängiges Meßprinzip anzuwenden.For side impact detection is the acceleration-based crash detection known. It says for the Crash detection is usually only an acceleration peak Available. Often it is not possible the cause of such a peak can only be attributed to a crash. Around distinguish a crash from other effects on the body to be able it is known to use a second, independent measuring principle.

Ein weiteres Meßprinzip zur Seitenaufprallerkennung ist aus der DE 43 22 488 A1 bekannt. Hierbei wird ein Luftdruckdetektor als Sensor in einem Seitenteil des Fahrzeugs angebracht und dient zur Erkennung des einen Seitenaufprall darstellenden Verkehrsunfalls, wobei eine Steuereinheit den beim Verkehrsunfall auftretenden stoßartigen Druckanstieg in der Umgebungsluft des Sensors auswertet. Hierbei wird ausgenutzt, daß beim Unfall die Luft im Fahrzeug, und zwar die Umgebungsluft des Sensors, komprimiert wird, sobald sich das Fahrzeug im Bereich der Aufprallstelle verformt.Another measuring principle for side impact detection is from the DE 43 22 488 A1 known. In this case, an air pressure detector is installed as a sensor in a side part of the vehicle and is used to detect the traffic accident which represents a side impact, with a control unit evaluating the sudden pressure increase in the ambient air of the sensor which occurs during the traffic accident. This takes advantage of the fact that, in the event of an accident, the air in the vehicle, specifically the ambient air of the sensor, is compressed as soon as the vehicle deforms in the area of the impact point.

Weiterhin ist aus der DE 100 57 258 C1 eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bekannt, wobei der im Hohlraum des Seitenteils der Fahrzeugkarosserie vorgesehene Sensor als Temperatursensor ausgebildet ist und ein Steuergerät einen Temperaturanstieg, den der Temperatursensor in dem Seitenteil mißt und der aufgrund einer adiabatischen Druckänderung in dem Seitenteil auftritt, zur Seitenaufprallerkennung verwendet.Furthermore, from the DE 100 57 258 C1 a device according to the preamble of claim 1 is known, wherein the sensor provided in the cavity of the side part of the vehicle body is designed as a temperature sensor and a control device detects a temperature rise, which the temperature sensor measures in the side part and which occurs due to an adiabatic pressure change in the side part, for side impact detection used.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein weiteres, alternativ verwendbares Meßprinzip zur Seitenaufprallerkennung bei einem Fahrzeug zur Verfügung zu stellen.The invention is based on the object Another measuring principle that can be used alternatively for side impact detection available for a vehicle to deliver.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich der Vorrichtung dadurch gelöst, daß der mindestens eine Sensor ein die Luftströmung im Hohlraum messender Luftströmungssensor ist und daß die Auswerteinrichtung ein Ansteigen der Luftströmung, die aufgrund einer adiabatischen Zustandsänderung im Hohlraum auftritt und vom Luftströmungssensor gemessen wird, zur Seitenaufprallerkennung verwendet.This object is achieved according to the invention the device solved by that the at least one sensor measuring the air flow in the cavity Air flow sensor is and that the Evaluation device an increase in air flow due to an adiabatic change in condition occurs in the cavity and is measured by the air flow sensor, used for side impact detection.

Hinsichtlich des Verfahrens wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mittels des mindestens einen Sensors die im Hohlraum auftretende Luftströmung gemessen wird und die Auswerteinrichtung einen Seitenaufprall erkennt, wenn die Luftströmung aufgrund einer adiabatischen Zustandsänderung im Hohlraum einen voreinstellbaren Schwellenwert überschreitet.Regarding the procedure this task according to the invention solved, that by means of at least one sensor measured the air flow occurring in the cavity is and the evaluation device detects a side impact when the airflow due to an adiabatic change in state in the cavity exceeds a presettable threshold.

Weiterhin wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch einen Sensor zur Seitenaufprallerkennung, der in einem als Hohlraum ausgebildeten Seitenteil eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist, gelöst, der dadurch gekennzeichnet ist, daß er als ein Luftströmungssensor zur Erkennung der im Hohlraum aufgrund einer adiabatischen Zustandsänderung auftretenden Luftströmung ausgebildet ist.Furthermore, the object is achieved according to the invention a sensor for side impact detection in a cavity trained side part of a motor vehicle is arranged, the is characterized in that he as an air flow sensor to detect the in the cavity due to an adiabatic change in state occurring air flow is trained.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch Verwendung eines Luftströmungssensors zur Seitenaufprallerkennung bei einem Fahrzeug aufgrund einer adiabatischen Zustandsänderung in einem Hohlraum eines Seitenteils des Fahrzeugs.According to another aspect of Invention, the object is achieved by using an air flow sensor for side impact detection in a vehicle due to an adiabatic change in condition in a cavity of a side part of the vehicle.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous further developments of Invention result from the subclaims.

Die Erfindung geht von folgenden Überlegungen aus. Wenn bei einem Seitencrash die Fahrzeugtür deformiert wird, so befindet sich das in der Fahrzeugtür eingeschlossene Luftvolumen in der Anfangsphase des Crashs, d.h. in den ersten 10 bis 20 ms nicht im thermischen Gleichgewicht mit der umgebenden Luft. Dadurch ist die Zustandsänderung des von der Tür umschlossenen Gases adiabatischer Natur. Die adiabatische Zustandsänderung äußert sich dadurch, daß zum einen der Druck des Gases erhöht wird, daß sich zum anderen die Temperatur des Gases erhöht und daß schließlich eine Luftströmung entsteht. Die vorliegende Erfindung nutzt das zuletzt genannte Phänomen aus. Es wird also die Messung der durch die adiabatische Zustandsänderung eines Volumens erzeugte Luftströmung vorgeschlagen, wobei das Volumen beispielsweise das Volumen einer Seitentür des Fahrzeugs sein kann oder auch das Volumen eines anderen Hohlraums eines Seitenteils der Fahrzeugkarosserie.The invention is based on the following considerations out. If the vehicle door is deformed in a side crash, it is located in the vehicle door trapped air volume in the initial phase of the crash, i.e. not in thermal equilibrium for the first 10 to 20 ms the surrounding air. This changes the state of the one enclosed by the door Gases of an adiabatic nature. The adiabatic change of state is expressed by that for one the pressure of the gas is increased that itself on the other hand the temperature of the gas increases and that finally an air flow arises. The present invention takes advantage of the latter phenomenon. So it becomes the measurement of the adiabatic state change of a volume of air flow generated proposed, the volume for example the volume of a side door of the vehicle or the volume of another cavity a side part of the vehicle body.

Bei einer typischen Auslöseschwelle eines Druckanstiegs von 35 mbar beträgt die Luftströmungsgeschwindigkeit ca. 73 m/s. Solche Strömungsgeschwindigkeiten können präzise und kostengünstig über auf unterschiedlichen Meßprinzipien basierende Meßgeräte ertaßt werden.At a typical trigger threshold a pressure increase of 35 mbar is the air flow rate approx. 73 m / s. Such flow rates can precise and inexpensive about on based on different measuring principles Measuring devices are detected.

In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß zur Messung der Luftströmung ein thermischer Strömungssensor an sich bekannter Bauart Verwendung findet. In alternativer Weise kann ein Ultraschall-Anemometer Verwendung finden.In a preferred development of the invention it is provided that for measuring the air flow a thermal flow sensor of known design is used. Alternatively, an ultrasound anemometer can be used.

In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Vorrichtung zur Seitenaufprallerkennung mindestens einen zusätzlichen, nach einem anderen Prinzip arbeitenden Sensor zur Seitenaufprallerkennung umfaßt, der mit einer zusätzlichen Auswerteinrichtung zum Auswerten der Signale aus dem mindestens einen zusätzlichen Sensor und Erkennen eines Seitenaufpralls verbunden ist, wobei der mindestens eine zusätzliche Sensor insbesondere ein Beschleunigungssensor sein kann. Es wird in diesem Fall somit parallel nach zwei unterschiedlichen Meßverfahren gemessen und das Insassenschutzsystem wird nur dann ausgelöst, wenn sowohl die Auswerteinrichtung des Strömungssensors als auch die Auswerteinrichtung des Beschleunigungssensors einen Seitenaufprall erkennen. Hierdurch werden mögliche Fehlauslösungen des Insassenschutzsystems auf ein Minimum reduziert.In a preferred further education of Invention is provided that the Device for side impact detection at least one additional, A sensor for side impact detection operating on a different principle comprises the one with an additional Evaluation device for evaluating the signals from the at least An additional Sensor and detection of a side impact is connected, the at least one additional Sensor in particular can be an acceleration sensor. It will in this case thus in parallel according to two different measuring methods measured and the occupant protection system is only triggered if both the evaluation device of the flow sensor and the evaluation device detect a side impact of the acceleration sensor. This will possible false alarms of the occupant protection system reduced to a minimum.

In alternativer Weise kann vorgesehen sein, daß das Insassenschutzsystem dann ausgelöst wird, wenn entweder die dem Strömungssensor zugeordnete Auswerteinrichtung oder die dem weiteren Sensor, also beispielsweise dem Beschleunigungssensor zugeordnete Auswerteinrichtung einen Seitenaufprall erkennt. In diesem Fall wird erreicht, daß das Personenschutzsystem mit hoher Sicherheit ausgelöst wird, selbst wenn eines der beiden Meßsysteme einen Seitenaufprall nicht als solchen erkennen sollte.Alternatively, can be provided be that Occupant protection system then triggered will if either the the flow sensor assigned evaluation device or the further sensor, that is for example, evaluation device assigned to the acceleration sensor detects a side impact. In this case, the personal protection system is achieved triggered with high certainty will, even if one of the two measuring systems has a side impact shouldn't recognize it as such.

Im folgenden werden mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen in schematischer Darstellung:The following are several embodiments the invention described in more detail with reference to the drawing. In the drawing show in a schematic representation:

1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Seitenaufprallerkennung mit einem Luftströmungssensor, und 1 a block diagram of an inventive device for side impact detection with an air flow sensor, and

2 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Seitenaufprallerkennung mit einem Luftströmungssensor und einem Beschleunigungssensor. 2 a block diagram of an inventive device for side impact detection with an air flow sensor and an acceleration sensor.

Zunächst wird auf 1 Bezug genommen. Ein Luftströmungssensor 10 einer Vorrichtung zur Seitenaufprallerkennung ist beispielsweise im Inneren einer Seitentüre eines nicht dargestellten Kraftfahrzeugs angeordnet. Der Luftströmungssensor 10 liefert ein Ausgangssignal an eine Auswerteinrichtung 12. Die Auswerteinrichtung 12 überprüft, ob die Luftströmung im Bereich des Luftströmungssensors oberhalb eines bestimmten Schwellenwerts liegt. Bejahendenfalls liefert die Auswerteinrichtung 12 ein Signal an die Auslöseeinrichtung 16, die das Schutzsystem 18, also beispielsweise einen Seitenairbag oder mehrere Seitenairbags, aktiviert.First up 1 Referred. An air flow sensor 10 A device for side impact detection is arranged, for example, inside a side door of a motor vehicle, not shown. The air flow sensor 10 delivers an output signal to an evaluation device 12 , The evaluation device 12 checks whether the air flow in the area of the air flow sensor is above a certain threshold value. If so, the evaluation device delivers 12 a signal to the triggering device 16 that the protection system 18 , for example one side airbag or several side airbags, is activated.

Als Luftströmungssensoren können solche bekannter Bauart Verwendung finden. Beispielsweise wird verwiesen auf die Veröffentlichung "HSG-IMIT Anwendungsbericht SE 030", die einen thermischen Strömungssensor offenbart, oder auf "Dostmann-Electronic, Katalog 2002/2003", der einen Ultraschall-Strömungssensor zeigt.Those known as air flow sensors can be known Find design use. For example, reference is made to the Publication "HSG-IMIT application report SE 030 ", which is a thermal flow sensor disclosed, or on "Dostmann-Electronic, Catalog 2002/2003 ", which is an ultrasonic flow sensor shows.

Weiterhin versteht es sich, daß im Kraftfahrzeug mehrere Strömungssensoren 10 vorgesehen sein können, beispielsweise je einer in jeder Seitentüre. Auch ist es selbstverständlich möglich, solche Strömungssensoren in anderen oder zusätzlichen, als Hohlraum ausgebildeten Seitenteilen der Fahrzeugkarosserie unterzubringen.Furthermore, it goes without saying that there are several flow sensors in the motor vehicle 10 can be provided, for example one in each side door. It is of course also possible to accommodate such flow sensors in other or additional side parts of the vehicle body which are designed as cavities.

Der Strömungssensor 10 und die Auswerteinrichtung 12 können in einer gemeinsamen Strömungssensoreinrichtung integriert sein, wobei die Auswertelektronik der Strömungssensoreinrichtung mit einer zentralen Steuerung verbunden sein kann, die ihrerseits die Schutzsysteme auslösen kann. Es kann jedoch auch im Falle einer Mehrzahl von Strömungssensoren ein jeder Strömungssensor 10 mit einer zentralen Auswerteinrichtung 12 verbunden sein, die die Signale aller Strömungssensoren 10 auswertet.The flow sensor 10 and the evaluation device 12 can be integrated in a common flow sensor device, wherein the evaluation electronics of the flow sensor device can be connected to a central controller, which in turn can trigger the protection systems. However, each flow sensor can also be used in the case of a plurality of flow sensors 10 with a central evaluation device 12 be connected to the signals of all flow sensors 10 evaluates.

Auch kann die Auslöseeinheit 16 zusammen mit der Auswerteinheit 12 und dem Sensor 10 verbaut sein.The trigger unit can also 16 together with the evaluation unit 12 and the sensor 10 be installed.

Im Falle des weiteren Ausführungsbeispiels gemäß 2 ist zusätzlich ein Beschleunigungssensor 11 vorgesehen, dessen Signale einer geeigneten Auswerteinheit 13 zugeführt werden. Die Signale der Auswerteinheit 12 und der Auswerteinheit 13 werden der Einheit 14 zugeführt, die nur dann ein Signal an die Auslöseeinheit 16 weiterleitet, wenn beide Auswerteinrichtung 12 und 13 einen Seitenaufprall erkennen. Im übrigen wird auf die Beschreibung im Zusammenhang mit 1 Bezug genommen.In the case of the further embodiment according to 2 is also an acceleration sensor 11 provided, the signals of a suitable evaluation unit 13 are fed. The signals of the evaluation unit 12 and the evaluation unit 13 become of unity 14 fed that only then a signal to the trip unit 16 forwards if both evaluation device 12 and 13 detect a side impact. Otherwise, the description is related to 1 Referred.

Selbstverständlich können gegebenenfalls mehrere Beschleunigungssensoren 11 und gegebenenfalls mehrere Auswerteinrichtungen 13 vorgesehen sein.Of course, several acceleration sensors can be used if necessary 11 and optionally several evaluation devices 13 be provided.

Claims (11)

Vorrichtung zur Seitenaufprallerkennung bei einem Fahrzeug, wobei die Vorrichtung mindestens einen Sensor (10) in einem als Hohlraum ausgebildeten Seitenteil einer Fahrzeugkarosserie aufweist, wobei der mindestens eine Sensor (10) mit einer Auswerteinrichtung (12) zum Auswerten der Signale aus dem mindestens einen Sensor (10) und Erkennen eines Seitenaufpralls verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Sensor (10) ein die Luftströmung im Hohlraum messender Luftströmungssensor ist und daß die Auswerteinrichtung (12) ein Ansteigen der Luftströmung, die aufgrund einer adiabatischen Zustandsänderung im Hohlraum auftritt und vom Luftströmungssensor (10) gemessen wird, zur Seitenaufprallerkennung verwendet.Device for side impact detection in a vehicle, the device having at least one sensor ( 10 ) in a side part of a vehicle body designed as a cavity, the at least one sensor ( 10 ) with an evaluation device ( 12 ) for evaluating the signals from the at least one sensor ( 10 ) and detection of a side impact, characterized in that the at least one sensor ( 10 ) is an air flow sensor measuring the air flow in the cavity and that the evaluation device ( 12 ) an increase in the air flow that occurs due to an adiabatic change in state in the cavity and from the air flow sensor ( 10 ) is measured, used for side impact detection. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Messung der Luftströmung ein thermischer Sensor vorgesehen ist.Device according to claim 1, characterized in that for Airflow measurement a thermal sensor is provided. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Messung der Luftströmung ein Ultraschall-Anemometer vorgesehen ist.Device according to claim 1, characterized in that for Airflow measurement an ultrasonic anemometer is provided. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens einen zusätzlichen, nach einem anderen Prinzip arbeitenden Sensor (11) zur Seitenaufprallerkennung umfaßt, der mit einer zusätzlichen Auswerteinrichtung (13) zum Auswerten der Signale aus dem mindestens einen zusätzlichen Sensor (11) und Erkennen eines Seitenaufpralls verbunden ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that it has at least one additional sensor (according to another principle) ( 11 ) for side impact detection, which includes an additional evaluation device ( 13 ) for evaluating the signals from the at least one additional sensor ( 11 ) and detection of a side impact. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine zusätzliche Sensor (11) ein Beschleunigungssensor ist.Device according to claim 4, characterized in that the at least one additional sensor ( 11 ) is an acceleration sensor. Sensor zur Seitenaufprallerkennung, der in einem als Hohlraum ausgebildeten Seitenteil eines Fahrzeugs angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor als ein Luftströmungssensor (10) zur Erkennung der im Hohlraum aufgrund einer adiabatischen Zustandsänderung auftretenden Luftströmung ausgebildet ist.Sensor for side impact detection, which is arranged in a side part of a vehicle designed as a cavity, characterized in that the sensor acts as an air flow sensor ( 10 ) is designed to detect the air flow occurring in the cavity due to an adiabatic change in state. Verfahren zur Seitenaufprallerkennung bei einem Fahrzeug, bei dem Signale mindestens eines in einem als Hohlraum ausgebildeten Seitenteils eines Fahrzeugs angeord neten Sensors (10) einer Auswerteinrichtung (12) zum Zwecke der Seitenaufprallerkennung zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß mittels des mindestens einen Sensors (10) die im Hohlraum auftretende Luftströmung gemessen wird und die Auswerteinrichtung (12) einen Seitenaufprall erkennt, wenn die Luftströmung aufgrund einer adiabatischen Zustandsänderung im Hohlraum einen voreinstellbaren Schwellenwert überschreitet.Method for side impact detection in a vehicle, in which signals at least one sensor arranged in a side part of a vehicle designed as a cavity ( 10 ) an evaluation device ( 12 ) for the purpose of side impact detection, characterized in that by means of the at least one sensor ( 10 ) the air flow occurring in the cavity is measured and the evaluation device ( 12 ) detects a side impact when the air flow exceeds a preset threshold due to an adiabatic change in the state of the cavity. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal mindestens eines zusätzlichen, nach einem anderen Prinzip arbeitenden Sensors (11) zur Seitenaufprallerkennung in einer zusätzlichen Auswerteinrichtung (13) ausgewertet wird.Method according to claim 7, characterized in that the signal of at least one additional sensor (according to another principle) ( 11 ) for side impact detection in an additional evaluation device ( 13 ) is evaluated. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Auslöseentscheidung zur Auslösung eines Schutzsystems (18) nur dann getroffen wird, wenn sowohl die Auswerteinrichtung (12) als auch die zusätzliche Auswerteinrichtung (13) einen Seitenaufprall erkennt.Method according to Claim 8, characterized in that a triggering decision for triggering a protection system ( 18 ) is only taken if both the evaluation device ( 12 ) as well as the additional evaluation device ( 13 ) detects a side impact. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Auslöseentscheidung zur Auslösung eines Schutzsystems nur dann getroffen wird, wenn entweder die Auswerteinrichtung (12) oder die zusätzliche Auswerteinrichtung (13) einen Seitenaufprall erkennt.Method according to Claim 8, characterized in that a triggering decision for triggering a protection system is only made if either the evaluation device ( 12 ) or the additional evaluation device ( 13 ) detects a side impact. Verwendung eines Luftströmungssensors (10) zur Seitenaufprallerkennung bei einem Fahrzeug aufgrund einer adiabatischen Zustandsänderung in einem Hohlraum eines Seitenteils des Fahrzeugs.Using an air flow sensor ( 10 ) for side impact detection in a vehicle due to an adiabatic change in state in a cavity of a side part of the vehicle.
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