DE3506758A1

DE3506758A1 - Beschleunigungsmesser

Info

Publication number: DE3506758A1
Application number: DE19853506758
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl.-Phys. 8702 Himmelstadt Karl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-02-26
Filing date: 1985-02-26
Publication date: 1986-08-28

Description

Beschleunigungsmesser
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beschleunigungsmessung, bei der ein magnetisch beeinflußbarer Körper durch eine auf den Körper wirkende Beschleunigung aus seiner durch ein Magnetfeld gehaltenen Ruhelage verändert wird.
Solche Beschleunigungsmesser werden bei Warnblinkanlagen und Türschloßentriegelungen in Kfz. eingesetzt, um automatisch bei den Beschleunigungsvorgängen während eines Unfalls die Warnblinkanlagen einzuschalten bzw. die Türschlösser zu entriegeln.
Zur Erzeugung des erforderlichen Magnetfeldes werden z.Zt. Dauermagnete eingesetzt, die zum Teil mit großen Toleranzen behaftet sind, so daß diese damit versehenen Beschleunigungsschalter nur ungenau arbeiten.
Weiterhin besteht bei diesen Dauermagneten keine Möglichkeit das Magnetfeld auf einfache Weise zu beeinflussen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dieses Magnetfeld leicht einstellbar und regelbar auszubilden, um dadurch das Justieren zu vereinfachen und den Beschleunigungsmesser mit zusätzlichen Funktionen versehen zu können.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Magnetfeld mittels einer Magnetspule erzeugt und diese Magnetspule mit einem über eine Steuerungsvorrichtung geregelten Strom versorgt wird.
Die Erfindungkann weiterhin vorteilhaft ausgestaltet werden: Um das Magnetfeld, das auf den Körper einwirkt zu verstärken, wird die Spule mit einem Eisenkern versehen. Der Körper kann je nach Anwendungsfall als Zylinder, Kegel, Kugel oder Pendel ausgebildet sein. In der Ruhelage wird der Körper durch das Magnetfeld festgehalten. Beim Einwirken einer Beschleunigung wird durch den Körper ein Stromkreis geschlossen. Durch die Ausbildung des zweiten Kontaktes als Ring oder Stift wird eine sichere Kontaktgabe gewährleistet.
Zur zeitlichen Konstanthaltung des Magnetfeldes wird der Strom aus einer Konstanstromquelle in der Steuervorrichtung bezogen.
Die Stromstärke kann in einer weiteren Ausbildung über ein Potentiometer oder ein Widerstandsnetzwerk mit Schalter eingestellt werden.
Um zu gewährleisten, daß das Magnetfeld immer konstant bleibt, wird mit einer Magnetfeldsonde, die eine Spule oder ein Hall-Generator sein kann, im Bereich der Magnetspule angebracht, mit der das Magnetfeld ständig gemessen und über die Steuervorrichtung geregelt wird.
Vorteilhaft ist auch die Ausgestaltung der Steuervorrichtung mit Meßvorrichtungen zur Erfassung der Motordrehzahl oder der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und Übertragung dieser Werte auf ein entsprechendes Magnetfeld. So können Erschütterungen bei Fahrzeugen, die bei bestimmten Geschwindigkeiten besonders groß sind, nicht zu einer Fehlfunktion führen. Oder es wird das Magnetfeld bei abgeschaltetem Motor sehr klein gehalten, so daß kleine Erschütterungen bereits zu Kontaktauslösung führen.
Der Beschleunigungsmesser ist dann auch als Diebsthaisicherung einsetzbar.
Zur kontinuierlichen Messung der Beschleunigung befindet sich über dem Körper ein Magnetfeldsensor am Gehäuse. Da sich die Magnetfeldstärke im Bereich des Magnetfeldsensors ändert, wenn der vom Magnetfeld durchflossene Körper seine Lage zum Magnetfeld ändert, kann die dadurch verursachte Änderung im Magnetfeldsensor erfaßt werden, so daß eine kontinuierliche Messung des Beschleunigungsvorganges möglich ist.
Schwingungen des Körpers werden dabei durch Ringströme gedämpft.
Zur Kontrolle der Funktion des Beschleunigungsmessers, der gerade bei einem Unfall einwandfrei arbeiten muß, wird das Magnetfeld beim Start des Fahrzeuges oder bei einer Funktionskontrolle kurzzeitig umgepolt, und der Körper gegen den Kontakt gedrückt. Erfolgt keine Kontaktgabe, wird über die Steuervorrichtung ein Alarmsignal eingeschaltet.
Die Vorteile dieser Erfindung liegen also darin, daß zum einen das Magnetfeld sehr eng toleriert werden kann, die Magnetfeldstärke durch andere Funktionen des Kfz in vorteilhafter Weise beeinflußt werden kann und eine Funktionskontrolle des Gerätes ständig möglich ist.
Die Erfindung ist im folgenden in der Zeichnung dargestellt und näher beschrieben.
Es zeigen Fig.1 den prinziellen Aufbau des Beschleunignngsmessers: Im isolierten Gehäuse 1 ist die Magnetspule 3 um einen Eisenkern 4 montiert. Im Eisenkern 4 ist der zylinderförmige Eisenkörper 2a gelagert.
Wirkt eine Beschleunigung, die eine bestimmte Beschleunigung überschreitet, wird der Zylinder 2a gekippt und verbindet die Kontakte 5 und 6 mit einander. Der Kontakt 6a ist beispielsweise als Stift ausgebildet. Über die Anschlüsse 10a, lOb und 1Xa, 11b sind die Kontakte 5 und 6 und die Magnetspule 3 mit der Steuerelektronik 8 verbunden, die mit dem Gehäuse 1 auf einer gemeinsamen Grundplatte 7 befestigt ist.
tiber zwei Anschlüsse '+' und '-' wird die Steuerung 8 mit Strom versorgt, der mittels einer Konstantstromeinrichtung in der Steuerung 8 konstant gehalten wird. Mittels eines Drehknopfes 9 läßt sich die Stromstärke der Magnetspule 3 und damit das Magnetfeld über eine Steuerelektronik kontinuierlich verändern. Der Beschleunigungswert, ab dem der Körper 2a nicht mehr vom Magnetfeld festgehalten wird und dieser die Kontakte verbindet, ist somit kontinuierlich einstellbar.
In Fig 2 wird der Körper als Pendel dargestellt. Um den Gelenkpunkt 20 ist das Pendel 2b in alle Richtungen pendelnd aufgehängt und dient gleichzeitig als Kontakt zum Anschluß lOb. Durch Beschleunigung wird das Pendel aus der Ruhelage gebracht und verbindet den Anschluß 10b über den Kontaktring 6b mit dem Anschluß 10a.
In Fig 3 ist der Körper als Kugel 2c dargestellt. Diese befindet sich in einem wannenförmigen Kontaktring 21 und wird vom Magnetfeld der Magnetspule 3 darin festgehalten.Im Falle der Beschleunigung rollt die Kugel aus der Ruhelage und verbindet die Kontakte 21 und 22 mit einander.
Fig 4 zeigt die beispielhafte Anordnung der Magnetfeldsensoren 14 und 15 . Magnetfeldsensor 14 mißt die Feldstärke der Spule und regelt den Spulenstrom über die Steuerung solange nach bis die Magnetfeldstärke konstant bleibt. Über die Kontakte 13a und 13b ist dieser Sensor mit der Steuerung verbunden.
Magnetsensor 15 ist mit dem Gehäuse 1 oberhalb des Körpers 2a (2b und 2c sind ebenfalls möglich) fest verbunden. Im Falle der Bewegung des Körpers 2a aus der Ruhelage verändert sich die Magnetfeldstärke , deren Änderung vom Magnetfeldsensor erfaßt wird. Diese Änderung wird gemessen und über die Anschlüsse 12a und 12b zur Steuerung weitergeleitet.
Im Falle des Pendels 2a wird dieses durch Ringströme im Pendel, die durch Bewegung entstehen, gedämpft.
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Claims

Ansprüche 1. Vorrichtung zur Beschieunigungsmessung, bei der ein in einem Gehäuse 1 befindlicher magnetisch beeinf'ußbarer Körper (2a,2b,2c) durch eine auf den Körper wirkende Beschleunigung aus seiner durch ein Magnetfeld gehaltenen Ruhelage verändert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetfeld mittels einer Magnetspule 3 erzeugt wird und diese Magnetspule mit einem über eine Steuervorrichtung 8 geregelten Strom versorgt wird.
2. Beschleunigungsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetfeld der Spule 3 mit einem Eisenkern 4 verstärkt wird.
3. Beschleunigungsmesser nach Ansprüchen 1 + 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper ein Zylinder 2a oder Kegel ist, der bei Verlassen der Ruhelage einen Stromkreis zwischen seiner Standfläche 4 und einem Kontaktstift 6a oder Kontaktring 6b schließt.
4. Beschleunigungsmesser nach Ansprüchen 1 + 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper eine Kugel 2c ist.
5. Beschleunigungsmesser nach Ansprüchen 1 + 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper ein Pendel 2b ist, das oei Verlassen der Ruhelage einen Kontakt zwischen seiner Aufhängung 20 und einem Kontaktring 6b schließt.
6. Beschleunigungsmesser nach Ansprüchen 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontakt als Ring 6b gemäß Fig 2 ausgebildet ist.
7. Beschleunigungsmesser nach Ansprüchen 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontakt als Stift 6a gemäß Tig i ausgebildet ist.
8. Beschleunigungsmesser nach Ansprüchen 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung 8 mit einem Potentiometer 9 versehen ist, über das die Stromstärke kontinuierlich geregelt wird.
9. Beschleunigungsmesser nach Ansprüchen 1 - i, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung 8 mit einem Schalter und Widerstandsnetzwerk versehen ist, über das die Stromstärke in Schritten geregelt wird.
10. Beschleunigungsmesser nach Ansprüchen 1 - 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung 8 mit einer Konstantstromquelle versehen ist.
11.Beschleunigungsmesser nach Ansprüchen 1 - 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Spulenbereich ein Magnetfeldsensor 14 montiert ist, der das Magnetfeld mißt und die entsprechenden Werte an die Steuervorrichtung 8 weitergibt, aie je nach Magnetfeldstärke den Strom nachregelt.
12.Beschleunigungsmesser nach Ansprüchen 1 - 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei K fz die Drehzahl durch die Steuervorrichtung 8 erfaßt wird und über eaa-e 5teaerclektronik die Stromstärke gemäß der Drehzahl geregelt w:rd.
13. Beschleunigungsmesser nach Ansprüchen 1 - 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit bei Kfz durch die Steuervorrichtung 8 erfaßt wird und über eine Steuerelektronik die Stromstärke gemäß der Drehzahl geregelt wird.
14. Beschleunigungsmesser nach Ansprüchen 1 - 13, dadurch gekennzeichnet, daß über dem Körper 2a ein Magnetfeldsensor 15 am Gehäuse 1 montiert ist, der das Magnetfeld mißt, welches durch den Körper 2a beeinflußt wird und bei Lageveränderung des Körpers 2a die entsprechende Magnetfeldänderung mißt und an die Steuervorrichtung 8 weitergibt.
15. Beschleunigungsmesser nach Ansprüchen 11 + 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetfeldsensor 14, 15 eine Induktionsspule ist.
16. Beschleunigungsmesser nach Ansprüchen 11 + 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetfeldsensor 14, 15 ein Hall-Generator ist.
17. Beschleunigungsmesser nach Ansprüchen 1 - 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung 8 mit einem Schalter versehen ist, der den Strom bei einer Kfz-Kontrolle oder beim Starten des Fahrzeugs kurzzeitig umgepolt und der Körper 2a, 2b, 2c durch Umpolung des Magnetfeldes kurzzeitig gegen den Kontakt 6a, b gedrückt wird, und bei Nichtkontaktgabe mit der Steuervorricht 8 ein Alarmsignal eingeschaltet wird.