DE3706765C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Aufprallsensor für ein Fahrzeug mit einer Prüfschaltung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Ein derartiger Aufprallsensor ist aus der US-PS 43 81 829 bekannt. Der Aufprallsensor ist in einem Sensorgehäuse angeordnet und bewirkt bei einem Aufprall des Fahrzeuges auf ein Hindernis das Auslösen einer passiven Sicherheitseinrichtung, z.B. das Aufblasen eines Gaskissens oder das Strammen eines Sicherheitsgurtes. In dem Sensorgehäuse ist ein Beschleunigungsfühler, eine Auswerteschaltung für dessen elektrische Ausgangssignale, eine Auslöseschaltung zum Auslösen der passiven Sicherheitseinrichtung sowie eine Prüfschaltung zum Überprüfen der Funktionstüchtigkeit des Aufprallsensors vorgesehen, wobei diese Prüfschaltung während des Betriebes des Kraftfahrzeuges auf den Beschleunigungssensor wirkende physikalische Größen, insbesondere akustische Schwingungen, auswertet und mit Vergleichswerten vergleicht. Solche auf den Beschleunigungssensor wirkende physikalische Größen sind z. B. Kräfte infolge eines Bremsvorganges, einer Beschleunigung des Kraftfahrzeuges oder infolge von Schwingungen des Fahrzeuges, die etwa vom Motor ausgehen.

Mit einem derartigen Prüfverfahren werden jedoch nur die elektrischen und elektronischen Komponenten des Aufprallsensors auf Funktionstüchtigkeit überprüft, indem die durch diese physikalischen Größen ausgelösten Signale des Beschleunigungsfühlers in üblicher Weise in der Auswerteschaltung behandelt und dann die Ausgangssignale dieser Auswerteschaltung mit Vergleichswerten verglichen werden. Eine mechanische Prüfung des Aufprallsensors findet jedoch nicht statt. Auch wenn in den auf den Beschleunigungsfühler wirkenden physikalischen Größen Anteile enthalten sind, die auf eine mechanische Instabilität des Aufprallsensors schließen ließen, so sind diese Anteile mit der bekannten Prüfschaltung nicht auswertbar, da das Frequenzspektrum der verwendeten Testsignale zu komplex ist, um Abweichungen, die auf eine solche mechanische Instabilität schließen ließen, nicht festgestellt werden können. Mechanische Fehler des Aufprallsensors können z. B. dann vorliegen, wenn das Sensorgehäuse nicht mehr fest im Kraftfahrzeug sitzt, wenn der Beschleunigungssensor oder andere Komponenten in ihrer mechanischen Halterung gelockert sind usw. Derartige mechanische Fehler können zumindest ebenfalls zu einer Beeinträchtigung der Funktion des gesamten Aufprallsensors führen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, neben einer Überprüfung der elektronischen und der elektronischen Komponenten des Aufprallsensors die zusätzliche Möglichkeit einer mechanischen Überprüfung zu schaffen.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Demgemäß ist in dem Sensorgehäuse ein elektroakustischer Wandler vorgesehen und mit dem Gehäuse verbunden, der einmal den Beschleunigungsfühler direkt beschallt und zusätzlich mit diesem über das Sensorgehäuse akustisch gekoppelt ist. Eine solche akustische Prüfung hat mehrere Vorteile:

Vor Beginn einer Fahrt des Kraftfahrzeuges wird der elektroakustische Wandler beim Einschalten der Zündung z. B. intermittierend eingeschaltet. Der Beschleunigungsfühler nimmt einmal die Schwingungen direkt und über das Wandlergehäuse wahr und gibt ein Signal ab, das durch die Auswerte- und Auslöseschaltung geleitet und dessen Verarbeitung in der Prüfschaltung überprüft wird. Die Ausgangssignale der Auswerte- und Auslöseschaltung sind, solange der Aufprallsensor mechanisch stabil gehalten ist, gut reproduzierbar. Zusätzlich kann in der Prüfschaltung noch die Frequenzcharakteristik, d. h. die Signatur des von dem elektro­ akustischen Wandler abgestrahlten Signales überprüft werden. Aus einer solchen Überprüfung kann z. B. geschlossen werden, ob das Sensorgehäuse mechanisch fest mit der tragenden Struktur des Kraftfahrzeuges verbunden ist.

Der elektroakustische Wandler strahlt bevorzugt auch Schwin­ gungen im hörbaren Bereich ab, so daß die Funktionsbereitschaft des Aufprallsensors neben der optischen Anzeige auch akustisch signalisiert wird. Bei Funktionsuntüchtigkeit des Aufprall­ sensors kann z. B. vorgesehen werden, den elektroakustischen Wandler eingeschaltet zu lassen, so daß der Fahrer des Fahr­ zeuges aufmerksam gemacht wird. Hat sich z. B. die Befestigung des Sensorgehäuses gelockert, so macht sich dieses ebenfalls akustisch durch Mitschwingen anderer Teile bemerkbar. Zur Verstärkung der akustischen Signale des elektroakustischen Wandlers kann z. B. eine Wand des Sensorgehäuses dienen, die in diesem Bereich als Schallmembran ausgebildet ist.

Die Signale des elektroakustischen Wandlers können als Über­ tragungssignale für eine weitere Anzeige, z. B. für eine optische Anzeige dienen. Ein Teil der Signale des Wandlers liegt dann im Ultraschallbereich. Am Ende der Übertragungsstrecke müssen entsprechende Wandler, z. B. Schall/Lichtwandler vorge­ sehen werden. Mit einer derartigen Ausgestaltung werden elek­ trische Kabel eingespart.

Die beschriebene Funktionsüberprüfung und Funktionsanzeige des gesamten Aufprallsensors unter Verwendung eines elektro­ akustischen Wandlers und eine akustische Selbstprüfung des Aufprallsensors sind insbesondere dann vorteilhaft, wenn das Sensorgehäuse mit dem Beschleunigungsfühler, der Auswerte- und Auslöseschaltung sowie der Prüfschaltung direkt im Lenk­ rad des Fahrzeuges angeordnet sind.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteran­ sprüchen hervor. Die Erfindung ist in einem Ausführungsbei­ spiel anhand der einzigen Figur näher erläutert, die schema­ tisch den Aufbau eines Aufprallsensors gemäß der Erfindung darstellt.

Ein Aufprallsensor 1 weist ein Sensorgehäuse 2 auf, das über Befestigungsvorrichtungen 3 mit einem Teil 4 der Karosserie eines Fahrzeuges verbunden ist. In dem Sensorgehäuse 2 sind ein Beschleunigungsfühler 5, eine Auswerteschaltung 6 für die von dem Beschleunigungsfühler gelieferten elektrischen Signale sowie eine Auslöseschaltung 7 vorgesehen, die dann, wenn die ausgewerteten Signale einen kritischen Schwellenwert überschreiten, eine passive Sicherheitseinrichtung 8 auslöst. In dem Sensorgehäuse sind ferner noch ein elektroakustischer Wandler 9, der als piezomechanischer Wandler ausgebildet sein kann, und eine Prüfschaltung 10 vorgesehen. Die Wände des Sensorgehäuses sind in verschiedenen Bereichen als Schallmembranen 11 ausgebildet. Außerdem kann von dem elektroakustischen Wandler 9 noch ein außerhalb des Gehäuses liegendes Mikrofon 12 bestrahlt werden, dessen Ausgangssignale für die Aktivierung einer optischen Anzeige 13 verwendet werden.

Die Signale des elektroakustischen Wandlers 9 können entweder ebenfalls akustisch oder aber elektrisch zu der Prüfschaltung übertragen werden. Die Ausgangssignale der Auswerteschaltung 6 und der Auslöseschaltung werden der Prüfschaltung 10 zugeführt, die diese mit vorgegebenen Charakteristiken vergleicht. Während des Prüfvorganges wird die Auslöseschaltung 7 von der Sicher­ heitseinrichtung 8 getrennt.

Claims (6)

1. Aufprallsensor für ein Fahrzeug, der in einem Sensorgehäuse angeordnet ist und bei einem Aufprall des Fahrzeuges auf ein Hindernis das Auslösen einer passiven Sicherheitseinrichtung bewirkt, z. B. das Aufblasen eines Gaskissens oder das Strammen eines Sicherheitsgurtes, und der im Sensorgehäuse einen Beschleunigungsfühler, eine Auswerteschaltung für dessen elektrische Ausgangssignale, eine Auslöseschaltung zum Auslösen der passiven Sicherheitseinrichtung bei einem Aufprall sowie eine Prüfschaltung zur Überprüfung der Funktionstüchtigkeit des Aufprallsensors aufweist, wobei diese Prüfschaltung während des Betriebes des Kraftfahrzeuges auf den Beschleunigungssensor wirkende physikalische Größen, insbesondere akustische Schwingungen, auswertet und mit Vergleichswerten vergleicht, dadurch gekennzeichnet, daß im Sensorgehäuse (2) mit diesem verbunden ein elektroakustischer Wandler (9) vorgesehen ist, der den Beschleunigungsfühler (5) bei einer Überprüfung beschallt und zusätzlich über das Sensorgehäuse (2) mit dem Beschleunigungsfühler (5) akustisch gekoppelt ist.

2. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfschaltung (10) die von dem elektroakustischen Wandler (9) abgestrahlten Signale hin­ sichtlich ihrer Signatur mit den über den Beschleunigungs­ fühler (5) aufgenommenen Signalfrequenzen vergleicht.

3. Sensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der elektroakustische Wandler (9) auch Signale im hörbaren Bereich abstrahlt.

4. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Sensorgehäuses (2) als Schallmembran (11) für den elektroakustischen Wandler (9) ausgebildet ist.

5. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der elektroakustische Wandler (9) in einer optischen Anzeige (13), vorzugsweise drahtlos, gekoppelt ist.

6. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfung des Aufprallsensors auch während eines Aufpralles des Kraftfahrzeuges auf ein Hindernis erfolgt.