DE4003360A1 - Beschleunigungssensor - Google Patents
BeschleunigungssensorInfo
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
- G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
- G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
- G01P15/135—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by making use of contacts which are actuated by a movable inertial mass
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H35/00—Switches operated by change of a physical condition
- H01H35/14—Switches operated by change of acceleration, e.g. by shock or vibration, inertia switch
- H01H35/147—Switches operated by change of acceleration, e.g. by shock or vibration, inertia switch the switch being of the reed switch type
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Beschleuni
gungssensor nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1.
Im Gegensatz zu bekannten Beschleunigungssensoren,
die dazu dienen, den Wert eine Beschleunigung über
einen bestimmten Wertebereich hinweg zu bestimmen,
geht es bei der vorliegenden Erfindung darum, die
Existenz einer vorgegebenen konstanten Beschleunigung
festzustellen. Derartige Beschleunigungssensoren sind
beispielsweise im Zusammenhang mit Sicherheitsein
richtungen in Kraftfahrzeugen von Interesse, die beim
freien Fall des Kraftfahrzeugs in Wirkung kommen
sollen. Hierzu ist beispielsweise ein Überrollbügel
zu nennen, der in diesem Fall ausgefahren werden
soll. Die zu bestimmende konstante Beschleunigung ist
dabei die Erdbeschleunigung. Aufgabe des Beschleuni
gungssensors ist es, den Bewegungszustand des Kraft
fahrzeugs festzustellen, bei dem es allein unter dem
Einfluß der Erdbeschleunigung bewegt wird. Ein
weiterer Anwendungsfall kann ebenfalls bei einem
Kraftfahrzeug in Form einer Kreisbewegung gegeben
sein, an die sich eine Linearbewegung anschließt. Die
zunächst vorliegende Zentripetalbeschleunigung
verringert sich dabei stark bzw. verschwindet voll
ständig. Ein derartiger Übergang ist beispielsweise
für Regeleinrichtungen zum Einfluß auf die Fahrdyna
mik des Kraftfahrzeugs von Interesse.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen
Beschleunigungssensor der eingangs genannten Art zu
schaffen, der mit geringem mechanischen Aufwand eine
präzise Bestimmung der Existenz bzw. Nicht-Existenz
einer konstanten Beschleunigung liefert.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die kenn
zeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1.
Wesentlich für die Erfindung ist das Zusammenwirken
zweier Beschleunigungen für den Massekörper. Die eine
wird innerhalb des Sensors hervorgerufen und ist
entgegen der Wirkung der zu bestimmenden konstanten
Beschleunigung gerichtet. Ist diese vorhanden, so ist
sie betragsmäßig größer als die innere Beschleunigung
und überwiegt mit ihrem Einfluß auf den Massekörper.
Dieser wird auf den Anschlag gehalten. Ist die äußere
Beschleunigung jedoch nicht mehr für die Bewegung des
Massekörpers gegenüber seinem Gehäuse wirksam, so
überwiegt der Einfluß der inneren Beschleunigung. Der
Massekörper wird dabei vom Anschlag wegbewegt. Seine
Stellung kann mit Hilfe des Lagesensors erkannt
werden. Beim Beispiel des freien Falls eines Kraft
fahrzeugs wird der Massekörper nicht mehr unter dem
Einfluß der Erdbeschleunigung auf seinem Anschlag
gehalten, da der Massekörper wie das gesamte übrige
Kraftfahrzeug sich allein unter dem Einfluß der
Erdbeschleunigung bewegt. Der Massekörper erfährt die
zweite Beschleunigung und hebt vom Anschlag ab.
Die Realisierung des erfindungsgemäßen Zusammenspiels
der beiden entgegengesetzt gerichteten Beschleuni
gungen ist auf verschiedene Weise möglich. So kann
die zweite Beschleunigung durch die Wirkung eines
Magneten hervorgerufen werden, der eine
Anziehungskraft auf den mit entsprechend magnetischem
Material hergestellten Massekörper ausübt. Demgegen
über ergibt sich eine mechanisch vereinfachte Aus
führung mit Hilfe der konstruktiven Merkmale, die im
Patentanspruch 2 angegeben sind.
Eine besonders kostengünstige Ausführungsform hiervon
ist im Patentanspruch 3 angegeben. Ein derartiger
Beschleunigungssensor zeichnet sich zudem durch eine
besonders kompakte Bauform aus.
Der Lagesensor, der die Bewegung des Massekörpers vom
Anschlag weg feststellt, kann ebenfalls auf unter
schiedliche Weise ausgebildet sein. Gegenüber bei
spielsweise einer Lichtschranke zeichnet sich die
Ausführungsform, die im Patentanspruch 4 angegeben
ist, durch einen mechanisch robusten und langzeit
stabilen Aufbau aus.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der
Zeichnung dargestellt.
In der einzigen Figur der Zeichnung ist schematisch
ein Beschleunigungssensor beschrieben, mit dem
beispielsweise eine Bewegung unter dem ausschließ
lichen bzw. überwiegenden Einfluß der Erdbeschleuni
gung festgestellt werden kann. Hierzu besitzt der
Beschleunigungssensor 1 einen stationär befestigten
Grundkörper 1 und einen beweglich gelagerten Masse
körper 2. Zwischen dem Grundkörper 1 und dem Masse
körper 2 befindet sich eine Feder 3, die als Druck
feder ausgebildet ist. Die Federkraft ist dabei so
bemessen, daß sie etwa einem Drittel des Gewichts
ist, das der Massekörper 2 besitzt. Das bedeutet, daß
im Normalfall, d. h. wenn der Grundkörper 1 sich in
Ruhe befindet bzw. eine lineare Bewegung mit kon
stanter Geschwindigkeit durchführt, der Massekörper 2
auf dem Grundkörper 1 aufsitzt. Der Anschlag des
Massekörpers 2 auf den Grundkörper 1 ist zur besseren
Verdeutlichung als Anschlag 4 mit einem geringen
axialen Abstand gezeichnet.
Beim freien Fall des Beschleunigungssensors bewegen
sich der Grundkörper 1 und der Massekörper 2 unter
dem Einfluß der Erdbeschleunigung, in der Figur als
Pfeil dargestellt und mit g bezeichnet. Die Druckfe
der 3 kommt nunmehr zur Wirkung und hebt den Masse
körper 2 vom Anschlag 4 ab. Der Massekörper 2 erfährt
eine Bewegung entgegen der Richtung der Erdbeschleu
nigung. Er legt dabei einen Weg zurück, der durch den
mit "Ruhelage" bezeichneten Ausgangspunkt und einen
als "Schaltpunkt" gezeichneten Zwischen- bzw. End
punkt gekennzeichnet ist.
Bei Erreichen des Schaltpunkts wird ein Reedkontakt 5
betätigt, der innerhalb des Grundkörpers 1 angeordnet
ist. Hierzu ist der Massekörper 2 zumindest im
Bereich seiner Stirnfläche 6 aus magnetischem Mate
rial gefertigt. Durch das Betätigen des Reedkontakts
wird somit festgestellt, daß sich der Massekörper 2
unter der Wirkung der Druckfeder 3 vom Anschlag 4
wegbewegt hat, d. h. die Erdbeschleunigung g nicht
mehr für die Lage des Massekörpers 2 relativ zum
Grundkörper 1 verantwortlich ist. Über entsprechende
Anschlußkontakte 7 kann das Schaltsignal des
Reedkontakts 5 festgestellt werden und eine entspre
chende Einrichtung, wie eingangs beschrieben bei
spielsweise ein Überrollbügel, in Werkstellung
gebracht werden.
Claims (4)
1. Beschleunigungssensor zur Existenzbestimmung
einer konstanten Beschleunigung, gekennzeichnet
durch die Kombination folgender Merkmale:
- - ein Massekörper ist beweglich gelagert und besitzt einen Anschlag, an dem er bei Einwirken der konstanten Beschleunigung anliegt
- - der Massekörper erfährt eine zweite Be schleunigung, die unabhängig von der jeweiligen Bewegung konstant und diametral entgegen zu der zu bestimmenden konstanten Beschleunigung einen demgegenüber deutlich kleineren Absolutwert besitzt und
- - ein Lagesensor spricht auf eine Stellung des Massekörpers an, bei der dieser unter der Wirkung der zweiten Beschleunigung vom Anschlag entfernt ist.
2. Beschleunigungssensor nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die zweite Beschleunigung
durch eine Feder hervorgerufen wird.
3. Beschleunigungssensor nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Feder eine Druckfeder
ist, die den Massekörper gegenüber dem Anschlag
abstützt.
4. Beschleunigungssensor nach einem der Ansprüche 1
bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagesen
sor durch einen Reedkontakt gebildet ist, der
mit einem am oder im Massekörper vorgesehenen
Magneten zusammenwirkt.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904003360 DE4003360A1 (de) | 1990-02-05 | 1990-02-05 | Beschleunigungssensor |
DE19904011996 DE4011996A1 (de) | 1990-02-05 | 1990-04-12 | Beschleunigungssensor |
PCT/EP1990/002285 WO1991011721A1 (de) | 1990-02-05 | 1990-12-21 | Beschleunigungssensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904003360 DE4003360A1 (de) | 1990-02-05 | 1990-02-05 | Beschleunigungssensor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4003360A1 true DE4003360A1 (de) | 1991-08-08 |
Family
ID=6399455
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19904003360 Withdrawn DE4003360A1 (de) | 1990-02-05 | 1990-02-05 | Beschleunigungssensor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4003360A1 (de) |
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