DE19602990A1 - Motor vehicle crash impact detector using air pressure sensors - Google Patents

Motor vehicle crash impact detector using air pressure sensors

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Abstract

A system for measuring impact in a traffic accident consists of air pressure sensors (23) mounted in the cavity (12) of door columns (4) and linked by air channels to other hollow parts (10, 11) of the vehicle's bodywork. Each of these sensors may be connected to a control unit (24) which activates inertia-reel seatbelts, airbags and other in-car safety devices. If, for example, another vehicle crashed into the rear door (3) of a car, the outer wall of the door (7) would be pushed in, reducing the volume of the door cavity (11) and causing a rise in its air pressure. This would open easily-displaced valve flaps (25) in the door column, causing a change in air pressure within the column which would be immediately registered by the sensor.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Erfassung einer Crashbeaufschlagung eines Fahr­ zeuges gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a device for detecting a crash impact on a driver Stuff according to the preamble of claim 1.

Eine gattungsbildende Einrichtung ist bekannt geworden aus DE-43 22 488-A1 (B60R 21/32). Dort wird im einzelnen beschrieben, wie mit Hilfe eines dort als Luftdruckdetektor bezeichne­ ten Luftdrucksensors ein Verkehrsunfall sensiert werden kann. So wird bei einem Seitenauf­ prall die mit Aufprallkraft beaufschlagte Seitentür zusammengedrückt. Durch die schlagartige Volumenverringerung des in der Seitentüre befindlichen Hohlraums wird ein stoßartiger Druckanstieg erzeugt, der mit Hilfe des Luftdrucksensors registriert werden kann. Der Luft­ drucksensor selbst ist mit einer Steuereinheit verbunden, in der die von dem Luftdrucksensor gelieferten Signale zu Stellsignalen für Insassenrückhaltesysteme verarbeitet werden. Be­ züglich des Aufbaus und der Wirkungsweise des Luftdrucksensors wird auf die DE-43 22 488-A1 ausdrücklich verwiesen.A generic device has become known from DE-43 22 488-A1 (B60R 21/32). There it is described in detail how it can be referred to as an air pressure detector a traffic accident can be sensed using the air pressure sensor. This is the case with a page open the side door, which is subjected to impact force, is compressed. By the sudden Volume reduction of the cavity located in the side door becomes an impact Pressure increase generated, which can be registered with the help of the air pressure sensor. The air Pressure sensor itself is connected to a control unit in which the air pressure sensor supplied signals are processed to control signals for occupant restraint systems. Be Regarding the structure and the mode of operation of the air pressure sensor, the DE-43 22 488-A1 expressly refers.

Für die Anbringung des oben beschriebenen Luftdrucksensors werden Karosserieteile vorge­ schlagen, die der Fahrzeugseite zugeordnet sind. Um ein möglichst breites Spektrum unter­ schiedlicher Kollisionsfälle sensieren zu können, wird die Anordnung mehrerer Crash-Senso­ ren am Fahrzeug vorgeschlagen. Dabei wird ggf. auch auf Sensoren zurückgegriffen, die nach einem anderen Detektionsprinzip (Seismische Massen oder Verformungselemente) arbeiten.Body parts are pre-fitted for the attachment of the air pressure sensor described above beat that are assigned to the vehicle side. To take as wide a range as possible To be able to sense different collision cases becomes the arrangement of several crash senso ren proposed on the vehicle. If necessary, sensors are also used that follow another detection principle (seismic masses or deformation elements) work.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, gattungsgemäße Einrich­ tungen so weiterzubilden, daß ein größeres Spektrum von Kollisionsfällen mit einem Luftdruck­ sensor erfaßt werden kann. Against this background, the invention is based on the object, generic Einrich tings so that a larger spectrum of collisions with air pressure sensor can be detected.  

Diese Aufgabe wird gelöst gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1. Die Unteransprüche betreffen besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.This object is achieved in accordance with the characterizing features of patent claim 1. The subclaims relate to particularly advantageous developments of the invention.

Erfindungsgemäß werden also wenigstens zwei, vorzugsweise aber mehrere, Hohlräume über luftkanalartige Leitungen miteinander verbunden. Es wird auf diese Weise ein System kom­ munizierender Hohlräume geschaffen. Durch diese Maßnahme kann der Aufwand an Senso­ ren entscheidend eingeschränkt werden, weil beispielsweise durch eine zentrale Plazierung eines Luftdrucksensors in einer B-Säule sowohl Verformungen an einer Vordertür als auch an einer Hintertür registriert werden können. Damit wird praktisch die gesamte Seite der Fahr­ gastzelle auf Crashbeaufschlagungen hin mit einem Luftdrucksensor sensiert. Das System kann aber auch gekoppelt werden an Luftdrucksensoren, die beispielsweise einem Längs- oder Querträger zugeordnet sind. Durch die Fortpflanzung des Druckanstieges aus den Hol­ men der Längsträger heraus beispielsweise in Querträger oder vertikal stehende Säulen hinein können mit geringem sensortechnischen Aufwand viele verschiedenartige Unfallereignisse er­ faßt werden, also auch Heck- und Frontalaufprallunfälle.According to the invention, at least two, but preferably several, cavities are covered air duct-like lines connected to each other. In this way it becomes a system Munishing cavities created. With this measure, the effort for Senso be decisively restricted because, for example, by central placement of an air pressure sensor in a B-pillar both deformations on a front door and on a back door can be registered. So practically the entire side of the driving Guest cell sensed for an impact with an air pressure sensor. The system can also be coupled to air pressure sensors, for example a longitudinal or Cross members are assigned. Due to the propagation of the pressure increase from the Hol men of the side members out, for example into cross members or vertical columns can do many different types of accident with little sensor effort be seized, including rear and frontal crashes.

Bei einem besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Luftdrucksensor in einem Bereich angeordnet, der auch bei sehr starken Beaufschlagungen mit Aufprallkraft weitgehend unverformt bleibt. Auf diese Weise kann eine Zerstörung des Luftdrucksensors weitgehend ausgeschlossen werden, so daß beispielsweise auch für Folgebeaufschlagungen kurz nach der eigentlichen Hauptbeaufschlagung noch weitere Insassenschutzsysteme aktiviert werden können.In a particularly advantageous embodiment of the invention, the air pressure sensor arranged in an area that is also subject to very strong impacts with impact force remains largely undeformed. This can destroy the air pressure sensor are largely excluded, so that, for example, for subsequent charges shortly after the actual main loading, further occupant protection systems can be activated.

Bei einem besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel sind die erfindungsgemäßen Verbin­ dungsleitungen Bestandteile einer ohnehin in den meisten Fahrzeugen bereits vorhandenen Zentralverriegelungsanlage. Die Leitungen können dabei einerseits für die Übertragung des Druckanstieges und andererseits aber auch zur Entriegelung ggf. versehentlich oder auch absichtlich blockierter Türen genutzt werden.In a particularly advantageous exemplary embodiment, the connectors according to the invention are power lines are components of an already existing one in most vehicles Central locking system. The lines can be used for the transmission of the Increase in pressure and on the other hand also to unlock if necessary accidentally or also intentionally blocked doors can be used.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.A preferred embodiment of the invention is shown in the drawing.

Es zeigtIt shows

Fig. 1 eine Unfallsituation, bei der ein stoßendes Fahrzeug eine Hintertür auf der Fah­ rerseite des gestoßenen Fahrzeugs beaufschlagt, Fig. 1 is an accident situation, in which a bumping vehicle rerseite a back door on the Fah applied the struck vehicle,

Fig. 2 das gestoßene Fahrzeug gemäß Fig. 1 in einer Seitenansicht vor dem Unfall und Fig. 2 shows the pushed vehicle of FIG. 1 in a side view before the accident and

Fig. 3 eine Ansicht gemäß Schnitt III-III in Fig. 2. Fig. 3 is a view according to section III-III in Fig. 2.

Gleiche Bauteile sind in allen Figuren gleich beziffert.The same components are numbered the same in all figures.

In Fig. 1 sind bei einer typischen Unfallsituation ein stoßendes Fahrzeug mit 1 und ein gesto­ ßenes Fahrzeug mit 2 bezeichnet. Bei diesem Seitenaufprall stößt das Fahrzeug 1 mit seiner vorderen Beifahrerkante in den Bereich einer Hintertür 3. Diese ist an einer sogenannten B-Säule 4 angelenkt, die zugleich auch ein hier nicht weiter gezeigtes Schloß einer Vordertür 5 aufnimmt. In einer anderen Perspektive sind diese Details noch einmal in der Fig. 2 darge­ stellt.In Fig. 1, a bumping vehicle with 1 and a bumped vehicle with 2 are designated in a typical accident situation. In the event of this side impact, the vehicle 1 bumps into the area of a rear door 3 with its front passenger edge. This is hinged to a so-called B-pillar 4 , which at the same time also accommodates a lock of a front door 5 , which is not shown here. In another perspective, these details are shown once again in FIG. 2.

Aus Fig. 3 wird nun das Wirkprinzip der erfindungsgemäßen Einrichtung deutlich. Die Türen 3 und 5 sind jeweils aus einem Außenhautelement 6 bzw. 7 und einem Innenhautelement 8 bzw. 9 unter Bildung von Hohlräumen 10 bzw. 11 zusammengesetzt. Auch die B-Säule 4 ist in Schalenbauweise gehalten und beinhaltet einen Hohlraum 12, der durch ein Innenblech 13 und ein Profilteil 14 begrenzt wird. Die Funktion der kanalartigen Verbindungen des Hohlrau­ mes 12 mit dem Hohlraum 10 bzw. 11 übernehmen hier Ausnehmungen 15, 16 bzw. 17, 18, die nach Art von Bohrungen oder Langlochschlitzen während oder direkt nach der Umformung der jeweiligen Blechteile eingebracht worden sind. Türdichtungen 19-22 sorgen dafür, daß bei einem crashbedingten Druckanstieg in den Hohlräumen 10 und/oder 11 kein unzulässig hoher Druckabfall zwischen der B-Säule 4 und den Türen 5 bzw. 3 eintreten kann.The operating principle of the device according to the invention is now clear from FIG. 3. The doors 3 and 5 are each composed of an outer skin element 6 or 7 and an inner skin element 8 or 9 to form cavities 10 and 11 , respectively. The B-pillar 4 is also of shell construction and contains a cavity 12 which is delimited by an inner plate 13 and a profile part 14 . The function of the channel-like connections of the Hohlrau mes 12 with the cavity 10 and 11 take over recesses 15 , 16 and 17 , 18 here , which have been introduced in the manner of bores or slot slots during or directly after the shaping of the respective sheet metal parts. Door seals 19-22 ensure that if the pressure in the cavities 10 and / or 11 rises due to a crash, an impermissibly high pressure drop cannot occur between the B-pillar 4 and the doors 5 and 3 , respectively.

Alternativ zu den Dichtungen 19-22 kann auch für jedes Paar der sich gegenüberliegenden Ausnehmungen ein Dichtstopfen vorgesehen werden, der in einer Ausnehmung eines Paares die aufnehmende Blechwand mit Stulpflanschen beidseitig hintergreifend eingepaßt ist. Die Dicke des Stulpflansches ist dabei so bemessen, daß bei geschlossener Tür die Stirnfläche satt auf dem jeweils gegenüberliegenden Teil die andere Ausnehmung umschließend zur Auflage gebracht wird. Gemäß einer weiteren Variante können auch in Serie befindliche Dichtungen dahingehend modifiziert werden, daß im Bereich der Ausnehmungen 15, 16 bzw. 17, 18 Durchtrittsöffnungen vorgesehen sind.As an alternative to the seals 19-22 , a sealing plug can also be provided for each pair of the opposing recesses, which is fitted in a recess in a pair and engages behind the sheet metal wall with face flanges on both sides. The thickness of the faceplate is dimensioned so that when the door is closed, the end face is brought into full contact with the other recess on the opposite part. According to a further variant, seals in series can also be modified such that passage openings are provided in the region of the recesses 15 , 16 and 17 , 18 , respectively.

In einem deutlichen Abstand zu dem Profilteil 14 ist hier auf dem Innenblech 13 ein Luftdruck­ sensor 23 befestigt der über eine hier nicht weiter bezeichnete Signalleitung mit einer Steuer­ einheit 24 verbunden ist. Von dieser können über hier nur mit Pfeilen angedeutete Signallei­ tungen Insassenschutzsysteme wie Gurtstrammer, Airbags oder verschiebbare Kniepolster aktiviert werden. Die Steifigkeit des Profilteils 14 ist so bemessen, daß auch bei ggf. auftreten­ den Maximalbeanspruchungen der Luftdrucksensor 23 nicht zerquetscht wird. Hinsichtlich sei­ nes Abstandes vom Boden des Fahrzeugs 2 wird dieser bevorzugt in einer Höhe angeordnet, die rein statistisch von den Frontpartien der meisten stoßenden Fahrzeuge am wenigsten er­ reicht werden kann.At a clear distance from the profile part 14 , an air pressure sensor 23 is fastened here on the inner plate 13 and is connected to a control unit 24 via a signal line (not further designated here). From this, occupant protection systems such as belt tensioners, airbags or displaceable knee pads can be activated via signal lines indicated here only with arrows. The rigidity of the profile part 14 is dimensioned such that the air pressure sensor 23 is not crushed even if the maximum stresses occur. With regard to its distance from the floor of the vehicle 2 , this is preferably arranged at a height which, from a purely statistical point of view, is the least that it can reach from the front of most impacting vehicles.

In der Fig. 3 ist für die Hintertür 3 mit dünnen Linien die Ausgangsform des Außenhautele­ mentes 7 dargestellt. Die in Fig. 1 angedeutete Crashbeaufschlagung führt dazu, daß dieses Außenhautelement 7 nach innen gedrückt und damit das Volumen des Hohlraums 11 reduziert wird. Der auf diese Weise erzeugte Druckanstieg wird über die Ausnehmungen 18 und 17 in den Hohlraum 12 hinein übertragen. Gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Ausnehmungen 15 und 17 in der B-Säule 4 mit sehr leichtgängigen Ventilklappen versehen, die im Normalfall geschlossen sind. Die im Hohlraum 11 erzeugte Druckerhöhung bewirkt so zunächst ein Öffnen einer Ventilklappe 25 und eine Übertragung der Druckerhöhung in den Hohlraum 12. Der Überdruck verhindert so gleichzeitig das Öffnen einer Ventilklappe 26. Durch diese Maßnahme wird sichergestellt, daß der in dem Hohlraum 12 von der Hintertür 3 her aufgebaute Druck nicht gleich wieder durch Weitergabe an den Hohl­ raum 10 abgebaut wird. Die Ventilklappen 25, 26 können entweder als gesonderte Bauteile zusätzlich den Ausnehmungen 15 und 17 zugeordnet werden oder sind als Kunststoffteile di­ rekt in die vorstehend beschriebenen Stulpflansche bzw. Seriendichtungen integriert. Dicht- und Ventilklappenfunktion können also durch ein einziges Bauteil realisiert werden, das im we­ sentlichen gummiartige Eigenschaften aufweist.In Fig. 3, the initial shape of the outer skin element 7 is shown for the rear door 3 with thin lines. The indicated in Fig. 1 Crashbeaufschlagung result, this outer skin member 7 pushed inward and thus the volume of the cavity 11 is reduced. The pressure rise generated in this way is transmitted into the cavity 12 via the recesses 18 and 17 . According to a particularly advantageous development of the invention, the recesses 15 and 17 in the B-pillar 4 are provided with very smooth valve flaps which are normally closed. The pressure increase generated in the cavity 11 thus initially opens a valve flap 25 and transfers the pressure increase into the cavity 12 . The overpressure thus simultaneously prevents a valve flap 26 from opening. This measure ensures that the pressure built up in the cavity 12 from the back door 3 is not immediately reduced again by passing on to the cavity 10 . The valve flaps 25 , 26 can either be additionally assigned to the recesses 15 and 17 as separate components or are directly integrated as plastic parts in the faceplate or series seals described above. Sealing and valve flap function can thus be realized by a single component that has essentially rubber-like properties.

Die Verwirklichung der Erfindung ist nicht auf die in der Zeichnung dargestellte Konfiguration beschränkt. Vorstellbar ist beispielsweise auch die Unterbringung von Luftdrucksensoren in Längs- oder Querträgem. In Betracht gezogen werden kann auch die Nutzung von Hohlräu­ men im Türschweller oder in Heckklappen von Fahrzeugen. Ebenso nutzbar sind auch Hohl­ räume, die beispielsweise hinter Stoßfängern oder in Seitenaufprallschutzelementen verbor­ gen sind.The implementation of the invention is not based on the configuration shown in the drawing limited. It is also conceivable, for example, to house air pressure sensors in Longitudinal or cross beams. The use of cavities can also be considered men in the door sills or in the tailgates of vehicles. Hollow can also be used spaces that are hidden behind bumpers or in side impact protection elements, for example gen.

Die in Fig. 3 ersichtlichen Ausnehmungen 16 und 18 in den Türen 3 bzw. 5 können auch Bestandteil eines Pneumatikleitungssystems sein, das einer Zentralverriegelungseinrichtung zugeordnet ist. Über Rückschlagventile in diesen Pneumatikleitungen kann beispielsweise da­ für gesorgt werden, daß bei einem Druckanstieg in den Hohlräumen 10 oder 11 das Pneuma­ tikleitungssystem ebenfalls einem erhöhten Druck ausgesetzt ist. Die in das Innere des Pneu­ matiksystems übertragene Druckerhöhung wird dann genutzt zur Beaufschlagung des Luft­ drucksensors 23 und kann darüber hinaus auch als Notentriegelungssystem fungieren.The recesses 16 and 18 shown in FIG. 3 in the doors 3 and 5 can also be part of a pneumatic line system which is assigned to a central locking device. About check valves in these pneumatic lines can be ensured, for example, that when the pressure in the cavities 10 or 11 increases, the pneumatic line system is also exposed to increased pressure. The pressure increase transmitted into the interior of the pneumatic system is then used to act upon the air pressure sensor 23 and can also function as an emergency release system.

Zusammenfassend ist festzustellen, daß die erfindungsgemäße Einrichtung an konventionel­ len Fahrzeugen realisiert werden kann, ohne daß nennenswerte Änderungen der Gesamt­ konstruktion notwendig werden. Durch einfache Bearbeitungsvorgänge wie Lochen oder Stanzen für die Ausnehmungen 15-18 und das Eindrücken von selbsthaltenden Dichtungen mit Stulpflanschen können auch konventionelle Fahrzeugkonzepte auf die erfindungsgemäße Einrichtung hin angepaßt werden.In summary, it should be noted that the device according to the invention can be implemented on conventional vehicles without significant changes to the overall construction becoming necessary. By simple machining operations such as punching or punching for the recesses 15-18 and the pressing in of self-holding seals with face plates, conventional vehicle concepts can also be adapted to the device according to the invention.

Claims (14)

1. Einrichtung zur Erfassung einer Crashbeaufschlagung an einem Fahrzeug mit einem Luft­ drucksensor (23), der in einem weitgehend dichten und als Bestandteil eines Karosserie­ teils ausgebildeten Hohlraum (12) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Hohlraum (12) mit wenigstens einem anderen Hohlraum (10, 11) über eine luftkanalartige Leitung verbunden ist.1. Device for detecting a crash application to a vehicle with an air pressure sensor ( 23 ) which is arranged in a largely sealed and partially formed as part of a body cavity ( 12 ), characterized in that the one cavity ( 12 ) with at least one another cavity ( 10 , 11 ) is connected via an air duct-like line. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine oder der andere Hohlraum Bestandteil einer Tür (3, 5) ist, die aus einer Türinnenhaut (8, 9) und einer Türaußenhaut (6, 7) zusammengesetzt ist.2. Device according to claim 1, characterized in that one or the other cavity is part of a door ( 3 , 5 ), which is composed of a door inner skin ( 8 , 9 ) and a door outer skin ( 6 , 7 ). 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine oder der andere Hohlraum Bestandteil eines Trägerelementes ist.3. Device according to claim 1, characterized in that one or the other Cavity is part of a carrier element. 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerelement Bestand­ teil eines Seitenaufprallschutzelements ist.4. Device according to claim 3, characterized in that the carrier element inventory is part of a side impact protection element. 5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerelement ein Tür­ schweller ist.5. Device according to claim 3, characterized in that the carrier element is a door is swell. 6. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerelement durch ei­ ne im wesentlichen vertikal verlaufende Säule (B-Säule 4) gebildet ist.6. Device according to claim 3, characterized in that the carrier element by egg ne substantially vertical column (B-pillar 4) is formed. 7. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerelement ein Längsträger ist.7. Device according to claim 3, characterized in that the carrier element Is longitudinal member. 8. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerelement Bestand­ teil einer heck- oder frontseitigen Stoßfängeranordnung ist. 8. Device according to claim 3, characterized in that the carrier element inventory is part of a rear or front bumper assembly.   9. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerelement Bestand­ teil einer Heckklappe ist.9. Device according to claim 3, characterized in that the carrier element inventory is part of a tailgate. 10. Einrichtung nach Anspruch 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der eine den Luft­ druckdetektor (23) aufnehmende Hohlraum (12) innerhalb einer B-Säule (4) und der ande­ re Hohlraum innerhalb wenigstens einer Fahrzeugtür (3, 5) angeordnet ist.10. The device according to claim 2 and 6, characterized in that one of the air pressure detector ( 23 ) receiving cavity ( 12 ) within a B-pillar ( 4 ) and the other re cavity is arranged within at least one vehicle door ( 3 , 5 ) . 11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der luftka­ nalartigen Leitung in den die Hohlräume begrenzenden Wandungen jeweils einander ge­ genüberliegende Ausnehmungen (15, 16; 17, 18) angeordnet sind.11. The device according to claim 10, characterized in that for generating the luftka channel-like line in the walls delimiting the cavities each other GE opposing recesses ( 15 , 16 ; 17 , 18 ) are arranged. 12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine der B-Säule (4) zugeordnete Ausnehmung (15) durch eine Ventilklappe (25) verschlossen ist, die bei crashbedingter Beaufschlagung des anderen Hohlraums öffnet.12. The device according to claim 11, characterized in that the at least one of the B-pillar ( 4 ) associated recess ( 15 ) is closed by a valve flap ( 25 ) which opens when the other cavity is subjected to a crash. 13. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Tür eine Vordertür (3) ei­ nes viertürigen Fahrzeuges ist.13. The device according to claim 10, characterized in that the door is a front door ( 3 ) egg nes four-door vehicle. 14. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Tür eine Hintertür (5) ei­ nes viertürigen Fahrzeuges ist.14. The device according to claim 10, characterized in that the door is a rear door ( 5 ) egg nes four-door vehicle.
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