DE19702392C1

DE19702392C1 - Acceleration sensor e.g. for motor vehicle

Info

Publication number: DE19702392C1
Application number: DE1997102392
Authority: DE
Inventors: Gerd Reime
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-01-24
Filing date: 1997-01-24
Publication date: 1998-06-10
Anticipated expiration: 2017-01-25

Abstract

The acceleration sensor has several separable and non-mixable media (A,B,C). One medium (A) at the most is gaseous, and the remaining media (B,C) are liquid. The media form at least one phase interface (11,12). Detection facilities (13) with the occurrence of an acceleration, determine the position alteration of the phase interface, for the gradual determination of the acceleration. The at least three separable and non-mixable media are provided, and at least two of which are liquid media (B,C). The media between them form at least two phase interfaces independent from each other. The detection facilities determine the positional alteration of the phase interfaces to each other.

Description

Die Erfindung betrifft einen Beschleunigungssensor zur Erfassung von Trägheitskräften nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to an acceleration sensor for detecting Inertial forces according to the preamble of claim 1.

State of the art

Ein Beschleunigungssensor gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 ist aus der US-A 39 92 951 bekannt. In einem Gehäuse sind dort zwei Medien, ein flüssiges Medium und ein gasförmiges Medium vorgesehen, die zwischen sich eine Phasengrenze ausbilden. Als Erfassungsmittel sind Elektroden vorgesehen, die bei Auftreten einer Beschleunigung die Lageänderung der Phasengrenze zur graduellen Bestimmung der Beschleunigung erfassen. Wird ein derartiger Sensor aus der Nullage herausgedreht, ergibt sich jedoch ein Beschleunigungssignal, obwohl eine Beschleunigung tatsächlich nicht stattgefunden hat. Eine vergleichbare Vorrichtung ist aus der US-A 34 42 023 bekannt.An acceleration sensor according to the preamble of claim 1 known from US-A 39 92 951. There are two in one case Media, a liquid medium and a gaseous medium are provided, which form a phase boundary between them. As a means of registration electrodes are provided which, when acceleration occurs the change in position of the phase boundary for gradual determination of the Detect acceleration. Such a sensor will be out of zero unscrewed, however, there is an acceleration signal, although acceleration has not actually taken place. A comparable device is known from US-A 34 42 023.

Als Erfassungselement ist aus der WO-A 95/01561 ein Sensor bekannt, der insbesondere dafür geeignet ist, auf optischem aber auch auf kapazitivem Wege die Benetzung einer Oberfläche zu erfassen. Die Erfassung erfolgt dabei in wenigstens zwei Meßstrecken, die getaktet beaufschlagt werden, wobei die Meßwerte mit dem gleichen Takt z. B. von lichtempfindlichen Elementen detektiert werden. Die erfaßten Meßwerte werden einem Vergleicher zur Differenzwertbildung zugeführt und daraus wird ein Detektionssignal ermittelt. Dieses Detektions signal wird unter Einsatz einer an den jeweiligen Einsatzzweck angepaßten Zeitkonstante gegen Null ausgeregelt, so daß Fremdein flüsse weitestgehend unterdrückt werden können. Die Ausregelung ermöglicht dabei zudem z. B. auf optischem Wege eine verhältnismäßig schnelle zeitabhängige Erfassung von Veränderungen. A sensor is known as a detection element from WO-A 95/01561, which is particularly suitable for optical but also for capacitive way to record the wetting of a surface. The Detection takes place in at least two measuring sections, which are clocked are applied, the measured values with the same clock z. B. can be detected by light-sensitive elements. The captured Measured values are fed to a comparator for forming the difference value and a detection signal is determined from this. This detection signal is used using a to the respective purpose adjusted time constant to zero, so that foreign rivers can be largely suppressed. The regulation also enables z. B. optically a proportionate Fast time-dependent detection of changes.

Ferner sind Beschleunigungssensoren bekannt, die über große Massen trägheiten verfügen, so daß insbesondere beim Einsatz in einem Kraftfahrzeug die regelmäßigen Bewegungen des Fahrzeugs beim Befah ren von Straßen oder im unebenen Gelände nicht zu einem Beschleuni gungssignal führen. Ein entsprechendes Beschleunigungssignal ergibt sich daher erst dann, wenn es zu einer starken Beschleunigung, genauer gesagt Verzögerung z. B. bei einem Unfall kommt. Ein derar tiger Sensor wird z. B. zur Auslösung des Airbag eingesetzt.Acceleration sensors are also known which have large masses have sluggishness, so that especially when used in a Motor vehicle the regular movements of the vehicle when driving Do not accelerate on roads or in uneven terrain lead signal. A corresponding acceleration signal results therefore only when there is a strong acceleration, more specifically delay z. B. comes in an accident. A derar term sensor is z. B. used to trigger the airbag.

Andererseits sind Beschleunigungssensoren bekannt, die so empfind lich sind, daß jede auch noch so geringe Lageänderung zu einem Be schleunigungssignal führt. Wird ein derartiger Beschleunigungssensor in einem Kraftfahrzeug eingesetzt, so ergeben sich beim Befahren von Steigungen und Gefällen unterschiedliche Signale, obwohl das Fahr zeug mit gleichbleibender Geschwindigkeit bewegt wird.On the other hand, acceleration sensors are known that are so sensitive Lich are that every change in position to a Be acceleration signal leads. Such an acceleration sensor used in a motor vehicle, so when driving on Up and down different signals, although driving stuff is moved at a constant speed.

Summary of the invention

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfin dung die Aufgabe zugrunde, einen auf Beschleunigung und Verzögerung empfindlich reagierenden Beschleunigungssensor zu schaffen, der bei Drehung des Sensors aus der Null-Lage heraus jedoch kein Signal gibt. The present invention is based on this prior art based on the task of acceleration and deceleration to create sensitive responsive accelerometer that at Rotation of the sensor from the zero position, however, no signal gives.

Diese Aufgabe wird durch einen Beschleunigungssensor mit den Merkma len des Anspruchs 1 gelöst.This task is accomplished by an acceleration sensor with the characteristics len of claim 1 solved.

Bei diesem Beschleunigungssensor werden verschiedene Medien so übereinander angeordnet, daß sie bei einer Lageänderung des Beschleunigungssensors unter gleichbleibender Geschwindigkeit kein Signal abgeben, da die Phasengrenzen zwischen den verschiedenen Medien dieser Bewegung gleichmäßig folgen. Kommt es hingegen zu einer Beschleunigung oder Verzögerung, so verhalten sich die Phasen grenzen unterschiedlich, so daß sich ein eindeutiges graduelles Beschleunigungssignal ergibt, da sich bei Beschleunigung oder Verzögerung der Abstand der Phasengrenzen zueinander ändert.With this acceleration sensor there are different Media arranged one above the other so that they change position of the acceleration sensor at constant speed do not emit a signal because the phase boundaries between the different Media follow this movement evenly. However, it happens acceleration or deceleration, the phases behave limit differently, so that there is a clear gradual Acceleration signal results from acceleration or Delay the distance between the phase boundaries changes.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele.Further advantages result from the subclaims and the following description of preferred embodiments.

Brief description of the figures

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Beschleuni gungssensors in Ruhelage mit zugehöriger Beschaltung in Seitenansicht, Fig. 1 is a schematic representation of a Accelerati supply sensors in the rest position with associated circuitry, in side view,

Fig. 2 eine Darstellung gemäß Fig. 1 eines infolge einer Beschleunigung in der Ruhelage ausgelenkten Sensors, Fig. 2 is a view according to Fig. 1 of a deflected due to an acceleration in the resting position sensor,

Fig. 3 eine Draufsicht auf einen kugelförmigen Beschleuni gungssensor, Figure 3 supply sensor. A top view of a spherical Accelerati,

Fig. 4 eine Darstellung gemäß Fig. 1 eines Beschleuni gungssensors in einem weiteren Ausführungsbeispiel, Fig. 4 is a representation according to FIG. 1 of a Accelerati supply sensors in a further embodiment,

Fig. 5 ein Beschleunigungssensor in einer Darstellung gemäß Fig. 4, bei dem die Lichtdurchlässigkeit der Medien gemessen wird, Fig. 5, an acceleration sensor in a representation according to Fig. 4, wherein the light transmittance of the media is measured,

Fig. 6 ein Beschleunigungssensor in einer Darstellung gemäß Fig. 4, bei dem die Lichtleitereigenschaften des mittleren Mediums erfaßt werden, Fig. 6, an acceleration sensor in a representation according to Fig. 4, wherein the light guide properties of the intermediate medium are detected,

Fig. 7 ein Beschleunigungssensor in einer Darstellung gemäß Fig. 1 mit sichelförmigen Erfassungselementen, Fig. 7 shows an acceleration sensor 1 in a representation according to Fig. With sickle-shaped detector elements,

Fig. 8 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs, bei dem der Beschleunigungssensor zur Bremskraftregelung eingesetzt wird. Fig. 8 is a schematic representation of a motor vehicle in which the acceleration sensor is used for braking force control.

Representation of preferred embodiments

Im folgenden wird die Erfindung anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es versteht sich von selbst, daß diese Ausführungsbeispiele keine abschließende Aufzählung darstellen und das physikalische Konzept nicht auf das in den Zeichnungen dargestellte Prinzip beschränken sollen.In the following the invention with reference to in the drawings illustrated embodiments explained in more detail. It understands it goes without saying that these embodiments are not conclusive Represent enumeration and the physical concept does not refer to the in limit the principle shown in the drawings.

In den Figuren ist ein Beschleunigungssensor 10 (Fig. 8) zur Erfas sung von Trägheitskräften dargestellt. In den Fig. 1-7 weist dieser Beschleunigungssensor wenigstens drei trennbare Medien A, B, C auf, von denen wenigstens zwei flüssige Medien B, C sind und von denen höchstens ein Medium ein gasförmiges Medium A ist. Grundsätzlich können somit also auch drei oder mehr flüssige Medien, ggf. auch ohne ein gasförmiges Medium eingesetzt werden. Wesentlich ist, daß diese Medien voneinander trennbar und nicht miteinander vermischbar sind. Dies führt dazu, daß die Medien zwischen sich wenigstens zwei voneinander unabhängige Phasengrenzen 11, 12 ausbilden. Erfassungs mittel 13 erfassen nun bei Auftreten einer Beschleunigung die Lage änderung der Phasengrenzen zueinander zur graduellen Bestimmung der Beschleunigung. Während sich also bei gleichbleibender Geschwindig keit, gleichgültig in welcher Lage sich der Sensor befindet, ledig lich eine parallele Lage der beiden Phasengrenzen 11, 12 einstellt, ergibt sich beim Auftreten einer Beschleunigung oder Verzögerung ein Bild gemäß Fig. 2. Dadurch ist es möglich, daß die Erfassungsmittel 13, selbst wenn sie nur auf einer Seite in Fig. 2 angeordnet sind, einen größenmäßigen Unterschied der Lage der beiden Phasengrenzen zueinander, im Ausführungsbeispiel also entlang der Wandung des Gefäßes 14 erfassen können. In the figures, an acceleration sensor 10 ( FIG. 8) for detecting inertial forces is shown. In FIGS. 1-7 has this acceleration sensor comprises at least three separable media A, B, C, of which at least two liquid media B, C, and of which a medium is at most a gaseous medium A. In principle, therefore, three or more liquid media can also be used, possibly without a gaseous medium. It is essential that these media can be separated from one another and cannot be mixed with one another. This means that the media form at least two mutually independent phase boundaries 11 , 12 between them. Detection means 13 now detect the change in position of the phase boundaries to one another for gradual determination of the acceleration when acceleration occurs. So while at constant speed, regardless of the position of the sensor, only a parallel position of the two phase boundaries 11 , 12 is set, an image according to FIG. 2 is produced when an acceleration or deceleration occurs . that the detection means 13 , even if they are only arranged on one side in FIG. 2, can detect a difference in the size of the position of the two phase boundaries relative to one another, that is to say along the wall of the vessel 14 in the exemplary embodiment.

In der Ausführungsform gemäß Fig. 2 sind jedoch an wenigstens zwei voneinander beabstandeten Stellen Erfassungsmittel 13 vorgesehen, die die Lageänderung der beiden Phasengrenzen kontinuierlich erfas sen. Von beiden Stellen werden unterschiedliche Werte einem Ver gleicher 23 zugeführt, der aus dem Differenzwert der beiden erfaßten Werte ein lineares Beschleunigungssignal ermittelt. Durch diese Differenzwertbildung läßt sich ein genaueres Ergebnis ermitteln, da äußere Einflüsse, die auf beiden Seiten des Sensors Einfluß haben, durch die Differenzwertbildung ausgeblendet werden.In the embodiment according to FIG. 2, however, detection means 13 are provided at at least two spaced-apart locations which continuously detect the change in position of the two phase boundaries. From both points, different values are fed to a comparator 23 , which determines a linear acceleration signal from the difference value of the two detected values. This difference value formation enables a more precise result to be determined, since external influences which have an influence on both sides of the sensor are masked out by the difference value formation.

Vorzugsweise besitzen die beiden flüssigen Medien B, C eine unter schiedliche Dichte, so daß sich das flüssige Medium B infolge der höheren Dichte unter die Flüssigkeit C schichtet. Ergänzend ist es insbesondere zur Erzielung des in Fig. 2 dargestellten Effekts wünschenswert, wenn die beiden flüssigen Medien B, C auch über verschiedene Viskositäten verfügen. Insbesondere, wenn das flüssige Medium C eine geringere Viskosität aufweist, läuft dieses flüssige Medium C schneller beim Auftreten einer Beschleunigung an der Gefäßwandung auf, als dies von dem flüssigen und trägeren Medium B zu erwarten ist. Durch eine entsprechende Abstimmung der Viskosi täten aufeinander läßt sich die Empfindlichkeit des Beschleuni gungssensors in die eine oder andere Richtung beeinflussen.Preferably, the two liquid media B, C have a different density, so that the liquid medium B is stratified under the liquid C due to the higher density. In addition, in order to achieve the effect shown in FIG. 2, it is particularly desirable if the two liquid media B, C also have different viscosities. In particular, if the liquid medium C has a lower viscosity, this liquid medium C accumulates faster when acceleration occurs on the vessel wall than can be expected from the liquid and inert medium B. The sensitivity of the acceleration sensor can be influenced in one direction or the other by appropriate coordination of the viscosities.

Als besonders geeignete Medien haben sich bei Versuchen das gasför mige Medium A Luft, das flüssige Medium B Silikonöl und das flüssige Medium C Äthanol herausgestellt. Die beiden flüssigen Medien B, C sind voneinander trennbar und besitzen unterschiedliche Dielektrika. Beide Medien besitzen nahezu keine Oberflächenspannung zu Glas, so daß sich exakte Werte ergeben, wenn die Medien in einem Glaskörper eingefüllt sind. Darüber hinaus sind die beiden flüssigen Medien auch in optischer Hinsicht unterschiedlich lichtleitend und licht durchlässig, da das Äthanol sich z. B. einfärben läßt, so daß sich eine deutliche Phasengrenze auch für das Licht gegenüber dem Silikonöl ergibt, da sich die Einfärbung dem Silikonöl nicht mitteilt. Auf eine entsprechende Ausführungsform wird weiter unten noch näher eingegangen. In experiments, this has proven to be particularly suitable media medium A air, the liquid medium B silicone oil and the liquid Medium C ethanol exposed. The two liquid media B, C are separable from each other and have different dielectrics. Both media have almost no surface tension to glass, so that exact values are obtained when the media is in a vitreous body are filled. In addition, the two liquid media also optically different light guiding and light permeable, since the ethanol z. B. can be colored so that a clear phase boundary also for the light compared to the Silicone oil results because the coloring does not change with the silicone oil communicates. A corresponding embodiment is described below discussed in more detail.

Fig. 1 und 2 zeigen den Beschleunigungssensor in einer Seitenan sicht, wobei es sich bei diesem Beschleunigungssensor vorzugsweise um einen eindimensional wirkenden Beschleunigungssensor handelt. Hierbei sind die Medien übereinander in einem zumindest in vertika ler Richtung runden oder abgerundeten Gefäß 14 angeordnet. Um einen optimalen Arbeitspunkt bei der Lageänderung der Phasengrenzen zu erzielen, befinden sich die Phasengrenzen 11, 12 im Ruhezustand etwa im Mittelbereich 14a des Gefäßes, also in dem Bereich, in dem das Gefäß seine größte horizontale Erstreckung aufweist. Es versteht sich von selbst, daß das Gefäß hier beliebige Formen annehmen kann, sofern lediglich sichergestellt ist, daß die Phasengrenzen dort er faßt werden können. Bei Verwendung von drei Medien befindet sich eines dieser Medien, nämlich das flüssige Medium C etwa im. Mittel bereich 14a des Gefäßes. Ebenso in diesem Mittelbereich, sind die Erfassungsmittel beidseits des Gefäßes 14 im Ausführungsbeispiel der Fign. 1 und 2 wenigstens in einem Winkelbereich um den Mittelbereich 14a angeordnet, da sich beim bevorzugten Einsatzzweck in einem Fahrzeug, das sich im wesentlichen in horizontaler Richtung bewegt, vertikal stehende Phasengrenzen üblicherweise nicht einstellen. Es versteht sich jedoch von selbst, daß die Erfassungsmittel bedarfsweise auch für andere Zwecke entsprechend angeordnet werden können. Fig. 1 and 2 show the view of the acceleration sensor in a Seitenan, which is preferably is in this acceleration sensor is a one-dimensional acceleration sensor acting. Here, the media are arranged one above the other in a vessel 14 that is round or rounded at least in the vertical direction. In order to achieve an optimal working point when changing the position of the phase boundaries, the phase boundaries 11 , 12 are in the rest state approximately in the central region 14 a of the vessel, that is to say in the region in which the vessel has its greatest horizontal extent. It goes without saying that the vessel can take any shape here, provided that it is only ensured that the phase boundaries can be grasped there. When using three media, one of these media is located, namely the liquid medium C approximately in the. Middle area 14 a of the vessel. Also in this central area, the detection means are on both sides of the vessel 14 in the embodiment of FIGS. 1 and 2 are arranged at least in an angular range around the central region 14 a, since in the preferred application in a vehicle that moves essentially in the horizontal direction, vertical phase boundaries usually do not occur. However, it goes without saying that the detection means can also be arranged for other purposes if necessary.

Wird der Sensor zum Beispiel gemäß Fig. 8 in einem Kraftfahrzeug eingesetzt, um z. B. bei einer Kurvenfahrt zu erfassen, welche Beschleunigungen auftreten und die Bremskraftanlage entsprechend zu steuern, so kann der Beschleunigungssensor auch gemäß Fig. 3 so aufgebaut werden, daß die Medien A, B, C in einem kugelförmigen Gefäß 14 angeordnet werden. Um hier nun die Beschleunigung in der Bewe gungsebene des Fahrzeuges zu erfassen, müssen an wenigstens drei gleichmäßig voneinander beabstandeten Stellen am Umfang des Gehäuses Erfassungsmittel 13 angeordnet werden. Vorzugsweise werden die Erfassungsmittel an vier Stellen angeordnet, wobei jede einzelne Stelle z. B. einem Rad 21 des Fahrzeugs 22 zugeordnet werden kann. Die von den Erfassungsmitteln 13 ermittelten Werte werden dann einer Auswerteeinheit 20 zugeleitet, die entsprechende Signale an die Räder 21 des Fahrzeugs 22 abgibt. If the sensor is used, for example, according to FIG . B. when cornering to detect which accelerations occur and to control the braking system accordingly, the acceleration sensor can also be constructed according to FIG. 3 so that the media A, B, C are arranged in a spherical vessel 14 . In order to detect the acceleration in the plane of movement of the vehicle here, detection means 13 must be arranged at at least three equally spaced locations on the circumference of the housing. Preferably, the detection means are arranged at four locations, with each individual location e.g. B. can be assigned to a wheel 21 of the vehicle 22 . The values determined by the detection means 13 are then fed to an evaluation unit 20 , which emits corresponding signals to the wheels 21 of the vehicle 22 .

In Fig. 4 handelt es sich bei den Erfassungsmitteln 13 um Elektro den, deren Benetzung durch das flüssige Medium C erfaßt wird. Infolge der Benetzung kann sich entweder der Widerstand ändern, so daß eine resistive Erfassung möglich wird, oder bei unterschiedli chen Dielektrika der Medien kann sich auch die Ladung so ändern, daß eine kapazitive Erfassung möglich wird. Fig. 4 verdeutlicht ergänzend, daß Signale auch moduliert an die beiden Elektroden abgegeben werden können, die dann von einer Mittelelektrode abgefragt werden.In Fig. 4 it is the detection means 13 to the electric, the wetting of which is detected by the liquid medium C. As a result of the wetting, either the resistance can change, so that resistive detection is possible, or with different dielectrics of the media, the charge can also change so that capacitive detection is possible. Fig. 4 additionally illustrates that signals can also be emitted modulated to the two electrodes, which are then queried by a central electrode.

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der eine weitere physikalische Eigenschaft der Medien B und C ausgenutzt wird. Grundsätzlich beruht das Prinzip der Erfindung stets auf dem Aus nutzen unterschiedlicher physikalischer Eigenschaften der aufein andertreffenden Medien A, B, C. In Fig. 5 wird eine Beleuchtungsquelle 18 vorgesehen. Die Erfassung der Lageänderung der Phasengrenzen erfolgt hier optisch. Das Medium C hat eine andere Licht durchlässigkeit als das Medium B, z. B. kann das Medium B eine schwarze Flüssigkeit sein. Erfolgt nun eine Einstrahlung von Licht, so ergeben sich an dem wenigstens einen lichtempfindlichen Element 16 in Abhängigkeit der Lageänderung der Phasengrenzen 11,12 ergebende verschiedene Werte an Lichtmenge oder -stärke, die als Maßstab für die Beschleunigung ausgewertet werden können. FIG. 5 shows a further embodiment in which a further physical property of the media B and C is used. Basically, the principle of the invention is always based on the use of different physical properties of the media A, B, C that meet. In FIG. 5, an illumination source 18 is provided. The change in position of the phase boundaries is detected optically here. The medium C has a different light transmission than the medium B, z. B. Medium B can be a black liquid. If light is now irradiated, different values of light quantity or intensity result on the at least one light-sensitive element 16 as a function of the change in position of the phase boundaries 11 , 12 , which values can be evaluated as a yardstick for the acceleration.

Eine ähnliche Ausführungsform ist in Fig. 6 dargestellt, wobei die flüssigen Medien B, C dort verschiedene diffuse Lichtleitverhalten haben, wie die eingangs bereits hinsichtlich der bevorzugten Flüssigkeiten Äthanol und Silconöl erläutert wurde. Eine Änderung der Phasengrenzen führt hier zur Zu- oder Abnahme des diffusen Lichtleiters - im Ausführungsbeispiel das Medium C -, so daß das auf der einen Seite oder seitlich eingestrahlte Licht zu unter schiedlichen Werten an den Erfassungsmitteln 13 führt, sobald sich die Lage der Phasengrenzen zueinander ändert.A similar embodiment is shown in FIG. 6, where the liquid media B, C have different diffuse light-guiding behavior there, as was already explained at the beginning with regard to the preferred liquids ethanol and silicone oil. A change in the phase boundaries leads to an increase or decrease in the diffuse light guide - in the exemplary embodiment the medium C - so that the light irradiated on one side or laterally leads to different values on the detection means 13 as soon as the position of the phase boundaries is in relation to one another changes.

In Fig. 6 können die Lichtquellen 18 mehrere Licht emittierende Elemente wie z. B. Leuchtdioden sein, wobei es nicht auf die voll ständige Abdeckung der Gefäßwandung mit Licht emittierenden Elemen ten ankommt, sondern allenfalls auf eine gleichmäßige Anordnung der Leuchtdioden zueinander. Sind diese Leuchtdioden nämlich gleichmäßig zueinander angeordnet, ergibt sich zwar eine Schwankung in der Lichtstärke, da mehr oder weniger Leuchtdioden in den Lichtleiter einstrahlen. Da jedoch eine Differenzwertbildung vorgenommen wird, führt diese Schwankung - da auf beiden Seiten gleich - stets zu keinem Beschleunigungssignal. Als Erfassungselement kann ein lichtempfindliches Element z. B. in der Mitte eingesetzt werden oder es können in zeichnerisch nicht dargestellter Form gesonderte lichtempfindliche Elemente vorgesehen werden. Die Beschaltung der Meßstrecken und der Erfassungselemente kann analog zur Anmeldung WO 95/01561 des Anmelders erfolgen.In Fig. 6, the light sources 18 may have multiple light emitting elements such as. B. light emitting diodes, it does not depend on the full permanent coverage of the vessel wall with light-emitting elements, but at most on a uniform arrangement of the light emitting diodes to each other. If these light-emitting diodes are arranged uniformly to one another, there is a fluctuation in the light intensity, since more or fewer light-emitting diodes shine into the light guide. However, since a difference value is formed, this fluctuation - since it is the same on both sides - always leads to no acceleration signal. As a detection element, a photosensitive element such. B. be used in the middle or separate photosensitive elements can be provided in a form not shown in the drawing. The measurement sections and the detection elements can be wired analogously to the applicant's application WO 95/01561.

Gemäß Fig. 7 kann z. B. zur kapazitiven oder resistiven Erfassung der Beschleunigungssensor auch als paarweise Erfassungsmittel 13 ausgebildeten Elektroden aufweisen, die derart sichelartig ausgebildet und spiegelsymmetrisch zueinander angeordenet sind, daß bei einer Drehung des Sensors aus der Ruhelage der insgesamt durch die Elektroden im Mittelbereich gemessene Wert unverändert bleibt. Bewegen sich hier die Phasengrenzen 11, 12, gleichmäßig im Uhrzeigersinn, so nimmt der Wert an der im wirksamen dielektrischen Bereich, also im Medium C liegenden, rechten Elektrode in dem Umfang zu, in dem der Wert der linken Elektrode abnimmt. Erfolgt hingegen eine ungleichmäßige Bewegung ergibt sich eine messbare Wertänderung. Dadurch lassen sich Fehlmessungen vermeiden, die sich z. B. dadurch ergeben können, daß das Medium B ein geringeres dielektrisches Verhalten aufweist als das Medium C oder die Dielektrizitätskonstan ten zu dicht beieinander liegen. Alternativ ist auch eine induktive Lösung möglich, indem die Medien so behandelt werden, daß sie z. B. durch Zusetzung von Eisenspänen unterschiedliche Induktivität aufweisen, so daß ein Hallsensor die verschiedenen Eigenschaften erfassen kann.According to Fig. 7 can be, for. B. for capacitive or resistive detection of the acceleration sensor also have paired detection means 13 formed electrodes which are so sickle-shaped and arranged mirror-symmetrically to one another that when the sensor rotates from the rest position, the overall value measured by the electrodes in the central region remains unchanged. If the phase boundaries 11 , 12 move here uniformly clockwise, the value on the right electrode located in the effective dielectric region, that is to say in the medium C, increases to the extent that the value of the left electrode decreases. However, if there is an uneven movement, there is a measurable change in value. In this way, incorrect measurements can be avoided. B. can result from the fact that the medium B has a lower dielectric behavior than the medium C or the Dielektrizitätskonstan th are too close together. Alternatively, an inductive solution is also possible by treating the media so that they are e.g. B. by adding iron filings have different inductance, so that a Hall sensor can detect the different properties.

Außer der in Fig. 8 dargestellten Bremskraftregelung läßt sich der Beschleunigungssensor z. B. auch dazu nutzen, ein aktives Bremslicht zu schaffen, das dem nachfolgenden Fahrzeug Informationen darüber gibt, ob das Fahrzeug tatsächlich gebremst oder beschleunigt wird, unabhängig von den jeweiligen Geländegegebenheiten, wie z. B. bei Befahren von Steigungen oder Gefällen.In addition to the braking force control shown in Fig. 8, the acceleration sensor can be, for. B. also to create an active brake light that gives the following vehicle information about whether the vehicle is actually being braked or accelerated, regardless of the terrain, such as. B. when driving uphill or downhill.

Als optisches Erfassungselement wird bevorzugterweise ein Sensor gemäß WO 95/01561 eingesetzt, der ggf. hinsichtlich der zu verwendenden Zeitkonstante für die Ausregelung der Signale an diesen Einsatzzweck angepaßt ist. Die dort vorgeschlagene Ermittlung der Meßwerte an mehreren Meßstrecken sowie die Differenzwertbildung zwischen verschiedenen Meßstrecken unter Ausregelung der ermittelten Werte kann jedoch auch bei anders gearteter Meßwerterfassung, also nicht nur bei Erfassung auf optischen Wege, sondern auch bei Meßwerterfassung auf resistivem, kapazitivem, induktivem oder anderem Wege eingesetzt werden.A sensor is preferably used as the optical detection element used according to WO 95/01561, which, if necessary, with regard to using the time constant for the regulation of the signals at this Application is adapted. The proposed determination of the Measured values on several measuring sections as well as the formation of difference values between different measuring sections under control of the determined However, values can also be obtained with a different type of measured value acquisition not only with optical detection, but also with Measured value acquisition on resistive, capacitive, inductive or other ways are used.

Claims

1. Acceleration sensor for detecting inertial forces with several separable and immiscible media (A, B, C), of which at most one medium (A) is gaseous and the other media (B, C) are liquid and which media (A, B , C) form at least one phase boundary ( 11 , 12 ) between them, with detection means ( 13 ) detecting the change in position of the phase boundary for gradual determination of the acceleration when acceleration occurs, characterized in that at least three separable and immiscible media (A, B, C) are provided, of which at least two are liquid media (B, C) and that the media between them form at least two mutually independent phase boundaries ( 11 , 12 ), the detection means changing the position of the phase boundaries ( 11 , 12 ) relative to one another capture.

2. Acceleration sensor according to claim 1, characterized in that the detection means ( 13 ) continuously detect the change of position at at least two spaced apart locations and that a comparator ( 23 ) evaluates the difference value of the detected values as a linear acceleration signal.

3. Acceleration sensor according to claim 1, characterized in that the two liquid media (B, C) are different Have density.

4. Acceleration sensor according to claim 1, characterized in that the two liquid media (B, C) are different Have viscosity.

5. Acceleration sensor according to claim 1, characterized in that the gaseous medium (A) air and that the liquid media (B, C) are silicone oil and ethanol.

6. Acceleration sensor according to claim 1, characterized in that the media (A, B, C) are arranged one above the other in an at least round or rounded vessel ( 14 ) in the vertical direction, the phase boundaries ( 11 , 12 ) in the idle state approximately in the middle rich ( 14 a) of the vessel in which the vessel has its greatest horizontal extent.

7. Acceleration sensor according to claim 6, characterized in that one of the liquid media (C) is approximately in the central region ( 14 a) of the vessel ( 14 ).

8. Acceleration sensor according to claim 6, characterized in that the detection means ( 13 ) are arranged on both sides of the vessel ( 14 ) at least in an angular range around the central region ( 14 a) in a flat configuration.

9. Acceleration sensor according to claim 6, characterized in that the vessel ( 14 ) is spherical and that the detection means ( 13 ) are arranged on at least three, preferably four, preferably equally spaced locations on the circumference of the housing.

10. Acceleration sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the detection means ( 13 ) are electrodes, the wetting of which is detected by the liquid media (B, C).

11. Acceleration sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the detection means ( 13 ) detect the displacement of the phase boundaries ( 11 , 12 ) capacitively, resistively or inductively.

12. Acceleration sensor according to claim 11, characterized in that the electrodes formed in pairs ( 13 ) electrodes are so sickle-shaped and are arranged mirror-symmetrically to one another that when the sensor rotates from the rest position, the overall measured difference value of the resistive or capacitive detection remains unchanged due to the different conductivity or dielectric constant of the two media.

13. Acceleration sensor according to one of claims 1 to 10, characterized in that the detection means optically detect the shift of the phase boundaries, at least one light-emitting and at least one light-sensitive element ( 16 ) being provided.

14. Acceleration sensor according to claim 13, characterized in that the liquid media (B, C) have different light permeability and that light-sensitive elements ( 16 ) are provided as detection means, which detect the respective amount of light.

15. Acceleration sensor according to claim 13, characterized in that the liquid media (B, C) different diffuse light guide have behaved and that the change in phase boundaries or removal of the diffuse light guide.