DE4218030A1

DE4218030A1 - Kollisionssensor

Info

Publication number: DE4218030A1
Application number: DE19924218030
Authority: DE
Inventors: Erich Dr Zabler; Botho Dipl Phys Dr Ziegenbein
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1992-06-02
Filing date: 1992-06-02
Publication date: 1993-12-09

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem zum Beispiel aus der GB-OS 22 43 933 bekannten Kollisionssensor. Hier ist in der Seiten tür zwischen zwei Fix-Punkten ein Meßelement aufgespannt, das mit einem Sensor verbunden ist. Bei Seitenaufprall wird das Meßelement entsprechend der Verformung des Fahrzeugs, insbesondere der Seitentür, gedehnt oder tortiert, wodurch im Sensor ein Meßsignal hervor gerufen wird. Hier ist aber ein zusätzlicher Sensor zur Meßsignalge winnung notwendig. Ferner ist die Erfassung des Aufpralls auf den kleinen Bereich des Meßelements beschränkt, wodurch sich Probleme mit einer sicheren Auslösung der angeschlossenen Insassenschutzvor richtungen ergeben.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Kollisionssensor mit den Merkmalen des Hauptan spruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß er sicher und zuverlässig eine Kollision, insbesondere einen Seitenaufprall erfaßt. Es hat sich herausgestellt, daß bei nahezu allen Unfällen mit Seitenauf prall die Seitenscheiben zerbrechen. Dies bedeutet auch, daß der Kollisionssensor sehr großflächig den Seitenaufprall erfaßt, d. h. er wirkt auch bei relativ kleinen Aufprallflächen, die an einem be liebigen Ort der Seitentür bzw. der Seitenfläche des Fahrzeugs sein können. Der Kollisionssensor ist für alle Fahrzeuginsassen geeignet, sowohl für den Fahrer und den Beifahrer auf den Vordersitzen, als auch für eventuelle Mitfahrer auf der Rücksitzbank. Eine sichere Un terscheidung zwischen einem wirklichen Seitenaufprall und einem sonstigen Nichtauslösefall, z. B. durch ein starkes Zuschlagen der Tür, können eindeutig unterschieden werden. Ein gewisser Auslöse schwellwert braucht in einer angeschlossenen elektrischen Auswerte schaltung nicht vorgegeben werden, da bereits die Zerstörung der Scheibe einen bestimmten Auslösewert für den Kollisionssensor dar stellt. In einem am Kollisionssensor angeschlossenen Steuergerat zur Auslösung von Insassenschutzvorrichtungen können neben dem Bruch der Scheibe, d. h. dem Seitenaufprall, noch weitere Kriterien, wie zum Beispiel den aktuellen Betriebszustand, ob das Fahrzeug steht oder bewegt wird, ausgewertet werden. Der Kollisionssensor baut auch re lativ kostengünstig. Er kann möglicherweise auch in einer Art Doppelfunktion als Antenne für das Autoradio oder zur Scheiben heizung verwendet werden.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor teilhafte Weiterbildungen des im Hauptanspruch angegebenen Sensors möglich.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen die Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Kollisions sensors in einer Seitentür eines Fahrzeugs und Fig. 2 ein Block schaltbild.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In der Fig. 1 ist mit 10 die Seitentür eines nicht näher darge stellten Fahrzeugs, insbesondere Kraftfahrzeugs bezeichnet. In all gemein bekannter Weise haben die Seitentüren 10 einen aus Metall be stehenden Türrahmen 11, in dem eine Seitenscheibe 12 aus Glas einge setzt ist. Auf der Seitenscheibe 12 ist am unteren Rand eine elek trische Leiterbahn 13 aufgedampft, die Teil eines in der Fig. 2 schematisch dargestellten Schaltkreises 14 ist. Die Leiterbahn kann aber auch zum Beispiel als Drahtschleife auf der Scheibe 12 aufge klebt sein. In der Fig. 1 ist die Leiterbahn 13 bei geschlossener Seitenscheibe 12 unterhalb der Gummidichtung 15 der Seitenscheibe 12 verdeckt im Rahmen 11 angeordnet. Dadurch ist die Leiterbahn 13 ge schützt und beeinträchtigt nicht die Sicht durch die Seitenscheibe 12. Trotzdem ist aber eine sichere Auslösung möglich, da die Scheibe 12 bei einem Aufprall im Bereich der gesamten Scheibe 12 zerberstet. Würde man hingegen die Leiterbahn außerhalb des Türrahmens 11, d. h. im blechfreien Bereich der Scheibe, wie zum Beispiel am oberen Rand der Scheibe anbringen, so kann die Leiterbahn zugleich eine Doppel funktion übernehmen. Während sie einerseits zur Auslösung von In sassenschutzvorrichtungen 17 dient, kann sie auch als Außenantenne für das Autoradio oder zur Scheibenheizung verwendet werden.

Wie aus der Fig. 2 ersichtlich ist, besteht der Kollisionssensor aus einer Leiterbahn 13, die als elektrischer Schalter arbeitet. Die Leiterbahnen 13 des Kollisionssensors 18 sind mit einem elektrischen Steuergerät 19 des Fahrzeugs verbunden, das die Insassenschutzvor richtungen 17, wie zum Beispiel Airbag oder Gurtstraffer auslösen. Im Ruhezustand wirkt der Kollisionssensor 18 wie ein niedrigohmiger Kurzschluß. Versuche haben nun in der Praxis gezeigt, daß bei einem Seitenaufprall auf das Fahrzeug immer die Seitenscheiben bersten. Dies gilt sowohl bei Versuchen, die nach der in US vorgeschriebenen Norm als auch nach den in Europa maßgeblichen Normen durchgeführt werden. Hierbei zerbersten alle in der Praxis verwendeten Arten von Seitenscheiben. Das Zerbersten der Seitenscheibe kann nun als sichere Schwelle für einen Seitenaufprall und für die Auslösung von Insassenschutzvorrichtungen herangezogen werden. Da die Leiterbahn auf die Scheibe 12 aufgebracht ist, öffnet nun bei einem Aufprall und einem Zerbrechen der Scheibe 12 der Kurzschluß, d. h. der elek trische Schaltkreis 14 wird wie durch einen Schalter unterbrochen. Diese Unterbrechung wird vom Steuergerät 19 als Auslösekriterium ausgewertet und die Insassenschutzvorrichtung 17 ausgelöst. Ist dies zum Beispiel ein Airbag, so würde vom Steuergerät 19 ein Zündimpuls für den Airbag gesteuert. Da das Zerbersten einer Seitenscheibe das Kriterium für das Auslösen der Insassenschutzvorrichtung ist, ist eine sichere Unterscheidung zwischen einem tatsächlichen Seitenauf prall und zum Beispiel einem Zuschlagen der Seitentür möglich. Fer ner ist ein Zerbersten der Seitenscheibe völlig unabhängig davon, wo der Aufprall auf die Karosserieseite des Fahrzeugs stattfindet. Die Scheibe zerbirst, wenn der Aufprall sowohl in den sehr leicht ver formbaren Blechbereich der Fahrzeugtüre als auch im Bereich der tra gende Säulen der Karosserie stattfindet. Bei herkömmlichen Sensoren ist bisher eine zusätzliche träge Masse und ein vorzugebender Schwellwert notwendig, um die unterschiedlichen Kriterien zu unter scheiden. Der erfindungsgemäße Kollisionssensor 18 erfaßt somit schnell und zuverlässig einen Seitenaufprall.

Für die Herstellung ist es besonders einfach und vorteilhaft, wenn die Leiterbahnen auf der Seitenscheibe aufgedampft sind. Es können aber auch sonstige im Handel übliche Leiterbahnen oder Leiter schleifen verwendet werden, wobei aber darauf zu achten ist, daß die Leiterschleifen bei Bruch der Seitenscheibe auch unmittelbar eine Unterbrechung des Schaltkreises 14, also eine Schalterfunktion ge währleisten.

Es wäre auch denkbar, sonstige das Zerbersten einer Scheibe detek tierende Meßelemente zu verwenden. Hierbei könnte zum Beispiel ein Schallsensor verwendet werden. Das Zerspringen einer Scheibe ist mit typischen Schallwellen verbunden, die von einem Schallsensor erfaßt werden können. Ein Schallsensor ist im wesentlichen wie ein Mikro phon aufgebaut und weist zum Beispiel Piezoelemente auf. Als Aus löseschwelle wird dann eine dem Zerspringen der Scheibe zuordbare Schallfrequenz bzw. Schallamplitude vorgegeben. Das Überschreiten dieser vorgegebenen Schwelle wird vom Steuergerät 19 als Auslöse kriterium ausgewertet.

Zusätzlich können vom Steuergerät 19 noch weitere Kriterien erfaßt und in die Auswertung einbezogen werden. So könnte zum Beispiel der Betriebszustand des Fahrzeuges, ob zum Beispiel in Bewegung oder bei Stillstand oder ob ein Insasse auf der Aufprallseite sitzt, ausge wertet werden.

Claims

1. Kollisionssensor (18), insbesondere zur Erfassung eines Seiten aufpralls bei Fahrzeugen, wobei auf mindestens einer Seitenscheibe (12) mindestens ein Sensorelement (13) aufgebracht ist, die oder das bei Bruch der Scheibe(n) (12) ein Meßsignal zur Auslösung einer Sicherheitseinrichtung (17) für die Insassen des Fahrzeugs auslosen.

2. Kollisionssensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorelement eine an der Seitenscheibe (12) aufgebrachte Leiterbahn (13) ist.

3. Kollisionssensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterbahn (13) aufgedampft ist.

4. Kollisionssensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorelement (13) ein Schallsensor ist.

5. Kollisionssensor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schallsensor aufgeklebt ist.

6. Kollisionssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, daß das Sensorelement (13) Teil eines elektrischen Schaltkreises (14) ist und mit einem elektrischen Steuergerät (19) verbunden ist, das die Sicherheitseinrichtung (17), wie zum Beispiel Airbag, Gurtstraffer, auslöst.

7. Kollisionssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge kennzeichnet, daß das Sensorelement (13) am unteren Rand der Scheibe (12) aufgebracht ist.

8. Kollisionssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge kennzeichnet, daß das Sensorelement (13) am oberen Rand der Scheibe (12) aufgebracht ist.