DE4322488A1 - Control unit with an air pressure detector for a vehicle occupant protection system - Google Patents
Control unit with an air pressure detector for a vehicle occupant protection systemInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung wurde vor allem für das rechtzeitige Detektie ren von Seitenaufprall-Unfällen bei Straßenfahrzeugen ent wickelt, deren Insassenschutzsystem mittels des Ausgangssi gnales eines den Verkehrsunfall erkennenden Sensors ausgelöst wird. Sie eignet sich aber im Prinzip auch zur Erkennung an dersartiger Zusammenstöße, bei denen Teile des Fahrzeuges verformt werden.The invention was especially for timely detection from side impact accidents in road vehicles winds whose occupant protection system by means of the output i gnales triggered by a sensor recognizing the traffic accident becomes. In principle, however, it is also suitable for detection such collisions involving parts of the vehicle be deformed.
Beim Unfall entstehen Stöße und Vibrationen an der verformten Aufprallstelle, wobei sich diese Stöße und Vibrationen mit Körperschallgeschwindigkeit über mechanisch feste Fahrzeug teile und/oder mit Luftschallgeschwindigkeit über die Luft von der Aufprallstelle bis zu jenem Sensor ausbreiten, wel cher der Elektronik der Steuereinheit des Insassenschutz systemes Daten über den detektierten Unfall liefert.In the event of an accident, shocks and vibrations occur on the deformed Impact point, taking these shocks and vibrations with Structure-borne noise speed via mechanically fixed vehicle parts and / or at airspeed over the air spread from the point of impact to the sensor that wel electronics of the control unit of the occupant protection system provides data about the detected accident.
Eine Vielzahl von Sensoren ist bekannt, die in einem Fahrzeug einen Verkehrsunfall, zusätzlich auch die Schwere eines sol chen Unfalles, zu erkennen gestatten und gegebenenfalls ein Insassenschutzsystem, z. B. ein Airbagsystem, auszulösen ge statten. Nur bei einem ausreichend schweren Unfall soll das Insassenschutzsystem - dann aber möglichst zuverlässig - aus gelöst werden, hingegen bei einem leichten Unfall soll es noch nicht ausgelöst werden. Ein schwerer Unfall ist z. B. der seitliche Zusammenprall mit einem Lkw oder einem dicken Baum bei höherer Geschwindigkeit, also z. B. oberhalb von 25 km/h Relativgeschwindigkeit. Ein leichter Unfall liegt vor, wenn diese Relativgeschwindigkeit besonders klein ist und/oder wenn ein nur leichter Gegenstand, z. B. ein Fahrrad, die Sei tentüre etwas einbeult, dieses vielleicht sogar nur vorüber gehend elastisch verformt ohne sonstige Schäden anzurichten. A variety of sensors are known in a vehicle a traffic accident, in addition the severity of a sol Chen accident, allow to recognize and if necessary Occupant protection system, e.g. B. an airbag system to trigger ge equip. This should only be done if the accident is sufficiently serious Occupant protection system - but then as reliably as possible to be resolved, however, in the case of a minor accident not yet be triggered. A serious accident is e.g. B. the side collision with a truck or a thick tree at higher speed, e.g. B. above 25 km / h Relative speed. There is a minor accident if this relative speed is particularly small and / or if only a light object, e.g. B. a bicycle, the dented something, this maybe just over deformed elastically without causing any other damage.
Die Steuereinheit soll also mittels des Sensors auch den Grad der Schwere der Unfalls ausreichend erkennen können.The control unit should also use the sensor to measure the degree can sufficiently recognize the severity of the accident.
Beim Seitenaufprall sind große Laufzeiten zwischen der Auf prallstelle und dem Sensor der Steuereinheit zu vermeiden, wenn die Steuereinheit rechtzeitig das Insassenschutzsystem auslösen soll. Daher ist es ungünstig, den einen Seitenauf prall detektierenden Sensor an einer zentralen Stelle im Fahrzeug anzubringen. Der Sensor muß möglichst nahe an der Aufprallstelle angebracht werden. Die Zeit zwischen dem Be ginn eines Seitenaufpralls und dem Auslösen des Airbag o. dgl. darf nämlich i. allg. höchstens wenige msec betragen, wobei ein zentral im Fahrzeug angebrachter Sensor wegen der Lauf zeiten oft erst nach 10 msec- anfängt, den Seitenaufprall zu detektieren.In the event of a side impact, there are long runtimes between to avoid impact point and the sensor of the control unit, if the control unit timely the occupant protection system should trigger. It is therefore inconvenient to side up impact-detecting sensor at a central point in the Attach vehicle. The sensor must be as close as possible to the Impact point to be attached. The time between loading start of a side impact and deployment of the airbag or the like. namely i. generally be at most a few msec, where a sensor installed centrally in the vehicle because of the barrel times often only after 10 msec- the side impact begins detect.
Außerdem braucht man einen in sich extrem rasch ansprechenden Sensor, weil sonst der Airbag nur noch viel zu spät ausgelöst werden könnte, selbst wenn dieser Sensor, oder mehrere solche Sensoren, dezentral an (mehreren) seitlichen Stellen des Fahrzeuges angebracht wurden, wie z. B.You also need an extremely responsive one Sensor, because otherwise the airbag is triggered far too late could be, even if this sensor, or several such Sensors, decentralized at (several) lateral positions of the Vehicle have been attached such. B.
- - unmittelbar in den Türen und/oder- directly in the doors and / or
- - in den A-, B- und C-Säulen,- in the A, B and C pillars,
vgl. die in der Fig. 3 dargestellte Unfallsituation.see. the accident situation shown in FIG. 3.
Im allgemeinen handelt es sich bei den Sensoren von Steuer einheiten eines Insassenschutzsystemes von Fahrzeugen um Be schleunigungs- bzw. Verzögerungssensoren, die also die beim Unfall spontan auftretenden Beschleunigungen oder Verzögerun gen des Fahrzeuges - genauer: des Sensors - detektieren, also z. B. präzise die betreffenden, im Sensor auftretenden Beschleunigungs- oder Verzögerungswerte messen oder - zumin dest grob, oft fast nur noch qualitativ statt quantitativ - auf jene Beschleunigungen und/oder Verzögerungen anspre chen, die typisch für solche Unfälle sind. Dieser Typ von Sensoren weist z. B. einen mechanischen Kontakt auf, der von einer seismischen Masse oder von einem durch den Unfall de formierten Körper der Kfz-Karosserie berührt/gestoßen und damit betätigt wird, vgl. z. B.In general, the sensors are from Steuer units of an occupant protection system of vehicles around Be acceleration or deceleration sensors, which are the Acceleration or deceleration occurring spontaneously detection of the vehicle - more precisely: the sensor - so z. B. precise the relevant, occurring in the sensor Measure acceleration or deceleration values or - at least at least rough, often almost only qualitatively instead of quantitative - respond to those accelerations and / or decelerations typical of such accidents. This type of Sensors have z. B. a mechanical contact that of a seismic mass or from an accident Formed body of the car body touches / bumped and so that it is operated, cf. e.g. B.
- - DE-A1-22 12 190, insbesondere Fig. 2 bis 4,DE-A1-22 12 190, in particular FIGS. 2 to 4,
- - DE-A-24 38 842,- DE-A-24 38 842,
- - DE-A1-42 01 822, insbesondere Spalte 3, Zeilen 20 bis 49 und- DE-A1-42 01 822, in particular column 3, lines 20 to 49 and
- - US-A-5 032 696.- US-A-5 032 696.
Diese Sensoren detektieren also im allgemeinen nur, ob ein mehr oder weniger genau definierbarer Grenzwert einer Verzö gerung oder Beschleunigung überschritten wird oder nicht. Diese Sensoren liefern also JA-/NEIN-Aussagen, sozusagen ein binäres Ausgangssignal als nicht sehr präzises Kriterium für das Eintreten des Unfalles. Man kann aus dem Ausgangssignal des Sensors nicht mehr den zeitlichen Verlauf der detektier ten Verformung des Fahrzeuges erkennen. Daher läßt dieses bloße JA-/NEIN-Kriterium kaum zu, das Insassenschutzsystem individuell der Unfallschwere angepaßt auszulösen, also z. B. auch nicht, eine der Schwere des Unfalls angepaßte Optimie rung des Gasdruckes im Airbag zu erreichen - z. B. durch Zün dung von nur einer oder gleich mehrerer Sprengladungen, die den Airbag aufblasen. Erst recht läßt eine solches bloßes JA- /NEIN-Kriterium keine Optimierung des Zündzeitpunktes zu, in dem z. B. bei relativ leichten Unfällen die Zündung der Sprengladung möglichst leicht verzögert wird, falls überhaupt gezündet werden soll.These sensors generally only detect whether a more or less precisely definable limit value of a delay acceleration or acceleration is exceeded or not. So these sensors deliver YES / NO statements, so to speak binary output signal as a not very precise criterion for the occurrence of the accident. One can from the output signal the sensor no longer detects the time course of the Detect the deformation of the vehicle. Therefore this leaves Mere YES / NO criterion, the occupant protection system trigger individually adapted to the severity of the accident, e.g. B. also not, an optimization adapted to the severity of the accident tion of the gas pressure in the airbag - z. B. by ignition of only one or more explosive charges that inflate the airbag. Such a mere YES / NO criterion no optimization of the ignition timing at, in the z. B. the ignition of relatively minor accidents Explosive charge is delayed as slightly as possible, if at all should be ignited.
Mitunter sind derartige Sensoren sogar bevorzugt für die Er kennung eines Seitenaufpralls bestimmt, vgl.Sometimes such sensors are even preferred for the Er detection of a side impact, cf.
- - DE-A1-42 01 822, insbesondere Fig. 2,- DE-A1-42 01 822, in particular Fig. 2,
- - GB-A-2 225 660 undGB-A-2 225 660 and
- - GB-A-2 244 378.GB-A-2 244 378.
Daneben gibt es Sensoren, welche weniger die Verzögerung oder Beschleunigung, sondern ehedie Stärke der Verformung von Körpern der Kfz-Karosserie messen und teilweise sogar aus drücklich zur Erkennung eines Seitenaufpralls bestimmt sind, vgl. z. B.In addition, there are sensors that use less delay or Acceleration, but before the strength of the deformation of Measure bodies of the car body and sometimes even from are specifically intended to detect a side impact, see. e.g. B.
- - den mechanisch arbeitenden, nämlich Zugkräfte messenden Sensor gemäß GB-A-2 243 933,- The mechanically working, namely measuring tensile forces Sensor according to GB-A-2 243 933,
- - die optisch arbeitenden Sensoren gemäß US-A-4 988 862 und DE-A1-37 16 168, dort insbesondere Fig. 1,- The optically working sensors according to US-A-4 988 862 and DE-A1-37 16 168, there in particular Fig. 1,
- - den hydraulisch/piezoelektrisch arbeitenden Sensor ge mäß US-A-5 112 079,- The hydraulic / piezoelectric sensor ge according to US-A-5 112 079,
- - den induktiv arbeitenden Sensor gemäß DE-A1-42 01 822, Fig. 4 undthe inductively operating sensor according to DE-A1-42 01 822, Fig. 4 and
- - den kapazitiv arbeitenden Sensor gemäß EP-A2-0 305 655 und EP-B1-0 305 655.- The capacitive sensor according to EP-A2-0 305 655 and EP-B1-0 305 655.
Diese Sensoren eignen sich, von ihrem Konzept her betrachtet, an sich sogar oft auch dazu, sehr viel aussagekräftigere Kri terien für die Schwere eines Unfalles zu liefern als nur reine JA-/NEIN-Aussagen - obwohl manche derartige bekannte Sensoren an ihrem Ausgang trotzdem noch einen Schalter ent halten, der nur JA-/NEIN-Aussagen an die Elektronik der Steu ereinheit liefert. Analoge Ausgangssignale - oder z. B. mit tels A/D-Wandler digitalisierte quasi-analoge Ausgangssignale - des Sensors können nämlich die Schwere des Unfalles noch genauer beschreiben als die oben genannten, reine JA-/NEIN- Aussagen liefernden Schalter der Sensoren. Solche genaueren Sensoren können im Prinzip statt eines Schalters zur Aus gangssignalerzeugung ein Bauteil - z. B. einen entsprechend betriebenen Transistor - enthalten, das jenes analoge oder quasi-analoge Ausgangssignal liefert, aus dem die Elektronik der Steuereinheit besonders genau die Stärke des Unfalls, nämlich z. B. die Geschwindigkeit der Verformung, erkennen kann.Considering their concept, these sensors are suitable in fact, often even much more meaningful Kri deliver teries for the severity of an accident than just pure YES / NO statements - although some such well-known ones Sensors still have a switch at their output hold that only YES / NO statements to the electronics of the tax unit delivers. Analog output signals - or z. B. with A / D converter digitized quasi-analog output signals - The sensor can still the severity of the accident describe more precisely than the above, pure YES / NO Statistic switch of the sensors. Such more precise In principle, sensors can be used instead of a switch signal generation a component - z. B. a corresponding operated transistor - included that the analog or quasi-analog output signal from which the electronics the control unit particularly precisely the severity of the accident, namely z. B. recognize the speed of deformation can.
In den beiden zuletzt genannten SchriftenIn the last two writings mentioned
- - EP-A2-0 305 655 und- EP-A2-0 305 655 and
- - EP-B1-0 305 655- EP-B1-0 305 655
ist gemäß den dortigen Fig. 1 auch beschrieben, daß die Seitentüre beim Unfall tief eingebeult wird, wodurch unter anderem Schallschwingungen, also Vibrationen in Form von Luft- und Körperschall entstehen, - offensichtlich vor allem wenn dabei, wie in diesen Figuren angedeutet ist, auch Teile der Fensterscheibe zu Bruch gehen, also mit einem entspre chenden Knall. Dementsprechend ist dort beiläufig in den Be schreibungseinleitungen, jeweils im Rahmen der Besprechung des Standes der Technik, auch erwähnt, daß zur Unfallerken nung schon "Schallsensoren, die mit einem Körperschallsensor kombiniert sind" vorgeschlagen waren, ohne daß dort eine Fundstelle oder weitere Details der Konstruktion dieser Sen sorkombination beschrieben ist. Der Schallsensor dieser Kom bination detektiert also vor allem die beim Unfall auftreten den Schall-VIBRATIONEN. Alle solche Mikrofone stellen für sich jeweils gleichzeitig Luftdrucksensoren dar, welche die Luftdruckschwingungen messen und analoge oder quasi-analoge Ausgangssignale liefern.is also described according to FIG. 1 there that the Side door is dented deeply in the accident, causing under other sound vibrations, i.e. vibrations in the form of Airborne and structure-borne noise arise - obviously above all if there are parts, as indicated in these figures break the window pane, i.e. with one bang. Accordingly, there is casually in the Be introductory notes, each in the context of the meeting the prior art, also mentioned that for accident detection already "sound sensors with a structure-borne sound sensor combined "were proposed without there being a Find or further details of the construction of these Sen combination is described. The sound sensor of this com Combination primarily detects those that occur in an accident the sound VIBRATIONS. All such microphones provide for air pressure sensors, which the Measure air pressure vibrations and analog or quasi-analog Deliver output signals.
Die Erfindung geht von dem im Oberbegriff des Patentanspru ches 1 definierten Gegenstand aus, der also einen - oder auch mehrere - Luftdrucksensoren enthält und der, wie zuletzt an gegeben, beiläufig in denThe invention proceeds from the preamble of claim ches 1 defined object, which is a - or several - contains air pressure sensors and the, as last on given, casually in the
- - Beschreibungseinleitungen der EP-A2-0 305 655 und der EP- B1-0 305 655- Introductions to EP-A2-0 305 655 and EP B1-0 305 655
erwähnt ist.is mentioned.
Übrigens sind Schallschwingungs- bzw. Vibrationendetektoren, nämlich Mikrofone, vor allem für Einbruchwarnanlagen - auch in Fahrzeugen - in vielfacher Weise für sich bekannt. Es han delt sich dort z. B. um auf Fahrzeugscheiben geklebte Mikro fone, die das Bersten der Scheiben überwachen.Incidentally, sound vibration or vibration detectors, namely microphones, especially for burglar alarm systems - too in vehicles - known in many ways. It han there z. B. to micro glued on vehicle windows fones that monitor the bursting of the panes.
Die Aufgabe,The task,
- - eine besonders rasch ansprechende Steuereinheit zu bie ten, die einschließlich ihres Sensors leicht und damit preiswert herstellbar und montierbar sein soll, ohne bei ihrer Anwendung im Fahrzeug merklich die Umwelt zu bela sten,- a particularly responsive control unit to bie ten, including their sensor light and therefore should be inexpensive to manufacture and assemble without their use in the vehicle to significantly affect the environment most,
- - aus dem Verlauf der Verformung des betreffenden Seiten teils mit besonders wenig Aufwand besonders zuverlässig einen schweren Unfall von einem leichten Unfall unter scheiden zu können, also mit wenig Aufwand recht zuver lässig - je nach Bedarf für den betreffenden Fahrzeugtyp- from the course of the deformation of the relevant page partly particularly reliable with little effort a serious accident from a minor accident to be able to divorce, so very easily with little effort casual - as required for the vehicle type in question
- - z. B. das seitliche Aufprallen eines fremden Pkw unter scheiden zu können vom seitlichen Aufprallen eines Fahr rades oder eines Kleintieres wie Hasen, damit die Steu ereinheit das Insassenschutzsystem zwar beim Aufprall des Pkw aber nicht mehr beim Aufprall des Fahrrades oder Kleintieres aus löst,- e.g. B. the side impact of a foreign car under to be able to separate from the side impact of a driving rades or a small animal like rabbits, so that the tax unit the occupant protection system when the Cars no longer when the bicycle hits or Triggers small animals,
- - dazu möglichst einen Sensor benutzen zu können, der ein geringes Eigengewicht, eine hohe Lebensdauer und einen geringem Raumbedarf aufweist und auch zum raschen Detek tieren von Seitenaufprällen geeignet ist, wobei dieser Sensor möglichst schon für sich bekannt und unkompliziert käuflich erwerbbar sein soll, aber evtl. auch an den spe ziellen Bedarf anpaßbar sein soll,- To be able to use a sensor for this if possible, the one low weight, long life and one has little space requirement and also for quick detection animals from side impacts is suitable, this Sensor already known and uncomplicated if possible should be available for purchase, but possibly also at the spe needs to be adaptable,
wird erfindungsgemäß durch den im Patentanspruch 1 definier ten Gegenstand gelöst. Bei der Erfindung wird also ausge nutzt, daß beim Unfall die Luft im Fahrzeug, und zwar die Um gebungsluft des Sensors, komprimiert wird, sobald sich das Fahrzeug im Bereich der Aufprallstelle verformt.is defined by the invention in claim 1 solved the object. In the invention is therefore out uses that in the accident the air in the vehicle, namely the order air of the sensor, is compressed as soon as the Vehicle deformed in the area of the impact point.
Umfangreiche Versuche zeigten, daß der Druckanstieg, der beim Zuschlagen der Türen im Fahrzeuginneren entsteht, klein im Vergleich zum Druckanstieg beim schweren Unfall, ebenso wenn ein Fußball gegen das Seitenteil geschossen wird, dort ein Fahrrad aufprallt oder im Seitenteil leistungsstarke Laut sprecher des Radios angebracht sind. Unnötig sind daher im allgemeinen Sondermaßnahmen, um solche relativ harmlosen "Unfälle" bzw. Störungen vom Druckanstieg durch einen schwe ren Unfall zu unterscheiden, damit nur bei schweren Unfällen das Insassenschutzsystem ausgelöst wird.Extensive tests have shown that the pressure increase that Slamming of the doors inside the vehicle occurs, small in Comparison to the pressure increase in a serious accident, as well a soccer ball is shot against the side panel, there Bike crashes or powerful sound in the side part speakers of the radio are attached. Are therefore unnecessary in general special measures to make such relatively harmless "Accidents" or disturbances from the pressure increase caused by a sw distinguish your accident, so only in the case of serious accidents the occupant protection system is triggered.
Wenn von Schallwellen die Rede ist, denkt man meistens an die sich mehr oder weniger periodisch abwechselnden Luftvibratio nen in Form von Überdruck- und Unterdruckphasen, die sich durch das Schallmedium ausbreiten. Die Erfindung betrifft aber primär nicht die Detektierung von Schall-VIBRATIONEN. When we talk about sound waves, we usually think of them more or less periodically alternating air vibrations in the form of overpressure and underpressure phases that change spread through the sound medium. The invention relates but primarily not the detection of sound VIBRATIONS.
Die Erfindung betrifft statt dessen das Ermitteln und Bewerten des beim Unfall auftretenden Luft-STOSSES bzw. Luftdruck-AN STIEGS, also an die unfallbedingte Luftkompression, weshalb bei der Erfindung ein den LUFTDRUCK messender Sensor benutzt wird, auch wenn dafür im Einzelfall ein Mikrofon benutzt wird. Wenn aber bei der Erfindung ein Mikrofon als Luftdruck sensor benutzt wird, dann primär nicht um den Schall in Form von Luftvibrationen zu detektieren, sondern primär um jenen extrem niederfrequenten Anteil im Schall, nämlich gerade den Luftdruckanstieg zu detektieren, welcher der durch den Unfall bewirkten Kompression der Luft im Fahrzeug entspricht.Instead, the invention relates to determining and evaluating of the air BUMP or air pressure AN occurring in the accident STIEGS, the accident-related air compression, which is why in the invention a sensor measuring the AIR PRESSURE is used is used, even if a microphone is used for this in individual cases becomes. But if in the invention a microphone as air pressure sensor is used, then primarily not to shape the sound of air vibrations to detect, but primarily around that extremely low frequency component in sound, namely just that Air pressure rise to detect which of the accidents compression of the air in the vehicle.
Diesem erfindungsgemäß ausgewerteten Druckanstieg überlagern sich zwar mehr oder weniger ausgeprägt auch noch die höher frequenten Luftvibrationen. Diese höherfrequenten Luftvibra tionen können aber, soweit im Einzelfall dazu ein Bedarf be steht, für sich - in der Elektronik der Steuereinheit oder schon im Sensor selbst - elektronisch oder auf andere Weise weggefiltert werden, also z. B. mit Hilfe eines Tiefpaßfil ters, um erfindungsgemäß den Luftdruckanstieg zu detektieren. In manchen Fällen, insbesondere bei manchen Fahrzeugtypen, kann aber auch bei der Erfindung neben dem Luftdruckanstieg zusätzlich noch ein höherfrequenter, eigens dafür ausgefil terter Schallanteil durch die Steuereinheit ausgewertet wer den, nicht nur, um aus dem Druckanstieg zu erkennen, ob das Insassenschutzsystem auszulösen ist, sondern z. B. auch um noch besser die Richtung eines Seitenaufpralls und/oder die Aufprallstelle am Fahrzeug zu ermitteln und um daraus das In sassenschutzsystem noch differenzierter bzw. präziser steuern zu können, z. B. hinsichtlich des Auslösezeitpunktes und/oder hinsichtlich z. B. der Stärke des Aufblasens eines Airbag und/oder hinsichtlich des Auslösens mehrerer statt nur ei nes einzigen Airbag.Superimpose this pressure increase evaluated according to the invention the more or less pronounced, the higher frequent air vibrations. This higher frequency air vibra However, as far as there is a need for this in individual cases stands for itself - in the electronics of the control unit or even in the sensor itself - electronically or in another way be filtered out, e.g. B. with the help of a low-pass file ters to detect the increase in air pressure according to the invention. In some cases, especially with some types of vehicles, but can also in the invention in addition to the increase in air pressure in addition, a higher frequency, specially designed for this terter sound component evaluated by the control unit that, not only to see from the pressure rise if that Occupant protection system is triggered, but z. B. also around even better the direction of a side impact and / or the To determine the point of impact on the vehicle and to determine the In control the seat protection system even more differentiated or precisely to be able to B. with regard to the triggering time and / or regarding z. B. The amount of inflation of an airbag and / or in terms of triggering several instead of just one one airbag.
Der Sensor kann den Luftdruck erfindungsgemäß z. B. mittels einer nachgebenden Membran detektieren, deren Bewegung grund sätzlich z. B. piezoelektrisch oder auch magnetisch oder kapa zitiv wie bei vielen Mikrofonen gemessen werden kann. Demnach eignen sich solche den Luftdruck ermittelnden Sensoren zwar an sich mehr oder weniger auch zur Detektierung von Schallvi brationen. Bei der Erfindung werden sie aber eben zur Luft druckmessung bzw. zur Messung des Druckanstieges benutzt.According to the invention, the sensor can measure the air pressure e.g. B. means Detect a yielding membrane whose movement is the cause additionally z. B. piezoelectric or magnetic or kapa quoted as can be measured with many microphones. Therefore such sensors which determine the air pressure are indeed suitable in itself more or less also for the detection of Schallvi brations. In the invention, however, they become air pressure measurement or used to measure the pressure rise.
Vor allem durch entsprechende Crashversuche kann für den je weils betreffenden Fahrzeugtyp jener Mindestwert des Druckan stieges ermittelt werden, der das Insassenschutzsystem gerade noch erfindungsgemäß auslösen soll und der einem seitlichen Zusammenprall mit z. B. 25 km/h relativer Geschwindigkeit mit einem schweren Gegenstand entspricht, also einem seitlichen Zusammenprall mit z. B. einem Lkw oder einem dicken Baum.Especially through appropriate crash tests can ever because the vehicle type in question has that minimum pressure increased, the occupant protection system just should still trigger according to the invention and the side Collision with z. B. 25 km / h relative speed corresponds to a heavy object, i.e. a side object Collision with z. B. a truck or a thick tree.
Bei der Erfindung detektiert also der Sensor einen durch den Unfall ausgelösten, z. B. weitgehend adiabatischen Druckan stieg. Bei einer besonders raschen Verformung des Seitenteils detektiert der Sensor in seiner Umgebungsluft evtl. zusätz lich das Auftreten einer sich rasch ausbreitenden Druckwel lenfront,In the invention, the sensor detects one by the Accident triggered, e.g. B. largely adiabatic pressure rose. In the event of particularly rapid deformation of the side part the sensor may additionally detect in its ambient air Lich the appearance of a rapidly spreading print world lenfront,
- - welche Ähnlichkeiten mit der vorderen Druckwellenfront hat, die durch den Bug von schnellen Fahrzeugen und Flug zeugen vor und neben diesen Fahrzeugen erzeugt wird- what similarities to the front pressure wave front has by the bow of fast vehicles and flight witness before and next to these vehicles is produced
- - und welche durch die Verformung eines speziellen Ab schnittes des betreffenden Seitenteils - also z. B. durch eine beim Unfall entstehende Beule in der Seitentüre - erzeugt wird.- And which by the deformation of a special Ab cut of the relevant side part - so z. B. by a dent in the side door that occurs in the accident - is produced.
Ob die adiabatisch entstandene Komponente des detektierten Druckanstieges stärker ist als die durch die Druckwellenfront erzeugte Komponente, hängt vor allem davon ab,Whether the adiabatic component of the detected Pressure increase is stronger than that due to the pressure wave front generated component, depends mainly on
- - wie stark der vom Sensor überwachte Luftraum in sich ab geschlossen ist, also davon, ob dieser Luftraum durch eine weitgehend dichte Kapsel umgeben ist oder ob er durch Öffnungen mit dem Freien verbunden ist,- How much the air space monitored by the sensor decreases in itself is closed, so whether this airspace through a largely dense capsule is surrounded or whether it is connected to the outside through openings,
- - sowie von der Größe dieses Luftraumes, z. B. gemessen in Litern.- As well as the size of this airspace, e.g. B. measured in Liters.
Die in den Unteransprüchen definierten Gegenstände gestatten,
zusätzliche Vorteile zu erreichen. U. a. gestatten nämlich die
zusätzlichen Maßnahmen gemäß dem Patentanspruch
2, die für die Beschreibung des Druckanstieges besonders ty
pischen niedrigen Frequenzen in den vom Sensor abgegebe
nen Ausgangssignalen auszuwerten,
3, durch derartiges Bewerten des zeitlichen Verlaufes des
Luftdruckes besonders genau schwere Unfälle von leichten
Unfällen unterscheiden zu können,
4, (auch) durch derartiges Bewerten des zeitlichen Verlaufes
des Luftdruckes besonders genau schwere Unfälle von
leichten Unfällen unterscheiden zu können,
5, (auch) durch derartiges Bewerten des zeitlichen Verlaufes
des Luftdruckes besonders genau schwere Unfälle von
leichten Unfällen unterscheiden zu können,
6, (auch) durch derartiges Bewerten des zeitlichen Verlaufes
des Luftdruckes besonders genau schwere Unfälle von
leichten Unfällen unterscheiden zu können, indem nämlich
bei einem seitlichen Aufprall an einer besonders stark
versteiften Karosseriestelle - z. B. mit der B-Säule - die
Steuereinheit ein zusätzliches Kriterium für die Notwen
digkeit oder Unnötigkeit der Auslösung des Insassen
schutzsystemes ausnutzen kann; die Steuereinheit kann
dann nämlich entweder schon alleine das Ausgangssignal
des Beschleunigungs- bzw. Verzögerungssensors für sich
dahin bewerten, daß auszulösen ist, und/oder die Steu
ereinheit kann dann, wenn die Ausgangssignale des Be
schleunigungs- bzw. Verzögerungssensors einen bedenklich
starken Unfall erkennen lassen, auch die Schwelle für die
Bewertung des Luftdruckes stark erniedrigen, um schon bei
relativ niedrigen Luftdruckanstiegen auslösen zu können,
7, bei dem besonders gefährlichen Aufprall unmittelbar auf
die relativ weichen Teile der Türe besonders gut schützen
zu können,
8, zusätzliche Bewertungskriterien mittels des zusätzlichen
Sensors auswerten zu können, um z. B. die Aufschlagrich
tung, die Aufprallgeschwindigkeit und/oder die Auf
prallstelle am Fahrzeug noch genauer als alleine mit dem
Luftdrucksensor ermitteln zu können, und
9, (auch) durch derartiges Bewerten der Schwere des Unfalles
besonders genau schwere Unfälle von leichten Unfällen un
terscheiden zu können.The objects defined in the subclaims allow additional advantages to be achieved. Among other things namely allow the additional measures according to the claim
2, to evaluate the low frequencies in the output signals emitted by the sensor, which are particularly typical for the description of the pressure increase,
3, to be able to distinguish particularly serious accidents from minor accidents with such an evaluation of the time course of the air pressure,
4, (also) to be able to distinguish particularly serious accidents from minor accidents by evaluating the time course of the air pressure with such precision,
5, (also) to be able to distinguish particularly serious accidents from minor accidents with such an evaluation of the time course of the air pressure,
6, (also) to be able to distinguish particularly serious accidents from minor accidents by evaluating the time profile of the air pressure in such a way, namely in the event of a side impact at a particularly strongly stiffened bodywork location - e.g. B. with the B-pillar - the control unit can take advantage of an additional criterion for the necessity or unnecessary triggering of the occupant protection system; the control unit can then either alone alone evaluate the output signal of the acceleration or deceleration sensor for the fact that it is to be triggered, and / or the control unit can then, if the output signals of the acceleration or deceleration sensor indicate a serious accident , also significantly lower the threshold for the assessment of air pressure in order to be able to trigger even at relatively low increases in air pressure,
7, in the particularly dangerous impact of being able to provide particularly good protection directly on the relatively soft parts of the door,
8, to be able to evaluate additional evaluation criteria by means of the additional sensor, in order, for. B. the impact direction, the impact speed and / or the impact point on the vehicle can be determined more precisely than using the air pressure sensor alone, and
9, (also) to be able to distinguish between serious accidents and minor accidents by precisely evaluating the severity of the accident.
Die Erfindung und Weiterbildungen derselben werden anhand der
in den Fig. 1 und 2 gezeigten Schemen von Ausführungsbei
spielen der Erfindung weiter erläutert, welche der Übersicht
lichkeit wegen jeweils möglichst einfach dargestellt wurden.
Dabei zeigt die Fig.
1 als Beispiel die Seitentüre eines Fahrzeuges mit dem Sen
sor der erfindungsgemäßen Steuereinheit, wobei der Sensor
in der Mitte des Hohlraumes unterhalb der Fensterscheibe,
aber die zugehörende Elektronik der Steuereinheit
irgendwo, z. B. also auch zentral, im Fahrzeug un
tergebracht sein kann, und
2 ein Beispiel für einen verwendbaren, analoge Ausgangssi
gnale liefernden Luftdrucksensor.The invention and further developments of the same will be further explained with the aid of the schemes of exemplary embodiments shown in FIGS . 1 and 2, which have been illustrated as simply as possible for the sake of clarity. The Fig.
1 as an example, the side door of a vehicle with the sensor of the control unit according to the invention, the sensor in the middle of the cavity below the window pane, but the associated electronics of the control unit somewhere, for. B. also centrally, can be accommodated in the vehicle un, and
2 shows an example of a usable air pressure sensor that delivers analog output signals.
Die Fig. 2 zeigt also beispielhaft einen für die Erfindung benutzbaren Luftdrucksensor, der hier ein Halbleiter-Mikrofon darstellt und eine Membran besitzt, deren luftdruckabhängige Bewegung z. B. nach einem piezoresistiven Prinzip gemessen wird. Man kann aber auch ein andersartig aufgebautes Mikrofon als Luftdrucksensor benutzen, das z. B. nach einem piezoelek trischen, induktiven oder auch sonstigem Prinzip arbeitet - es muß nur (auch) die extrem niederfrequenten Komponenten detektieren, die dem Druckanstieg innerhalb von z. B. 1 msec oder von wenigen msec entsprechen. Bei der Erfindung kann auch ein Luftdrucksensor ohne Membran benutzt werden, der z. B. eine vom Luftdruck deformierbare Kapsel darstellt, deren Deformation detektiert wird.The Fig. 2 thus shows an example of a usable for the invention, air pressure sensor, which here is a semiconductor microphone and a diaphragm has, for the air pressure-dependent movement. B. is measured according to a piezoresistive principle. But you can also use a differently constructed microphone as an air pressure sensor, the z. B. works according to a piezoelectric, inductive or other principle - it only has to (also) detect the extremely low-frequency components, which the pressure increase within z. B. 1 msec or a few msec. In the invention, an air pressure sensor without a membrane can also be used, the z. B. represents a capsule deformable by air pressure, the deformation of which is detected.
Dieser Sensor ist beispielhaft gemäß der Fig. 1 zentral im Inneren der Fahrzeugtüre neben der Außenhaut dieser Türe an gebracht. Der Sensor kann aber auch nahe bei irgendeinem an deren Seitenteil des Fahrzeuges, das durch den Seitenaufprall deformiert werden kann, angebracht werden. Dieser Sensor lie fert bei einem Unfall, bei dem das betreffende Seitenteil de formiert und damit der Luftdruck in der Umgebungsluft des Sensors komprimiert wird, an die in den Figuren nicht ge zeigte Elektronik der Steuereinheit des Insassenschutzsyste mes Ausgangssignale, die diese Elektronik auswertet. Erkennt die Elektronik aus den Ausgangssignalen, daß ein entsprechend schwerer Verkehrsunfall vorliegt, dann löst es das Insassen schutzsystem aus, also z. B. dessen Airbag. Eine Besonderheit der Erfindung besteht also darin, daß die Steuereinheit den beim Verkehrsunfall auftretenden stoßartigen Druckanstieg in der Umgebungsluft des Sensors auswertet.This sensor is for example shown in FIG. 1 in the center of the vehicle door next to the outer skin of this door. However, the sensor can also be mounted close to any side part of the vehicle that can be deformed by the side impact. This sensor delivers in an accident in which the relevant side part is deformed and thus the air pressure in the ambient air of the sensor is compressed, to the electronics of the control unit of the occupant protection system which are not shown in the figures and which output signals are evaluated by this electronics. Detects the electronics from the output signals that there is a correspondingly serious traffic accident, then it triggers the occupant protection system, so z. B. its airbag. A special feature of the invention is that the control unit evaluates the sudden pressure increase in the ambient air of the sensor that occurs during a traffic accident.
Der erfindungsgemäß angebrachte Sensor kann also z. B. analoge oder auch quasi-analoge Ausgangssignale liefern, die mehr oder weniger der Stärke der Deformationen und damit einem wichtigen Gesichtspunkt zur Bewertung der Schwere des Unfalls entsprechen. Dabei gestattet der beim Unfall auftretende Luftdruckverlauf Rückschlüsse auf den zeitlichen Verlauf des Unfalles.The sensor attached according to the invention can, for. B. analog or also deliver quasi-analog output signals that do more or less the strength of the deformations and therefore one important point of view for assessing the severity of the accident correspond. The one who occurs in the accident permits Air pressure course Conclusions on the time course of the Accident.
Zudem entspricht der gemessene Luftdruckverlauf mehr oder we niger den beim Unfall auftretenden Verzögerungs- oder Be schleunigungskräften, die auf das Fahrzeug wirken. Daher kön nen im Prinzip die detektierten Luftdruckdaten ähnlich wie Ausgangssignale von Beschleunigungs- und Verzögerungssensoren ausgewertet werden, um das Insassenschutzsystem entsprechend der Schwere des Unfalles zeitgerecht zu steuern. So kann die Steuereinheit aus dem detektierten Luftdruckverlauf, also aus den analogen oder quasi-analogen Ausgangssignalen, auch die Geschwindigkeit der detektierten Deformation abschätzen und damit bei Bedarf auch die Stärke des Aufblasens eines Airbag des Insassenschutzsystemes der detektierten Schwere des Un falles anpassen. Der detektierte Luftdruckverlauf gestattet der Steuereinheit überdies im Prinzip sogar, auch den Zeit punkt der Auslösung des Insassenschutzsystemes zu optimieren. In addition, the measured air pressure curve more or less corresponds the delay or loading that occurs in the accident acceleration forces that act on the vehicle. Therefore, In principle, the detected air pressure data is similar to Output signals from acceleration and deceleration sensors be evaluated to match the occupant protection system to control the severity of the accident on time. So it can Control unit from the detected air pressure curve, i.e. from the analog or quasi-analog output signals, including the Estimate the speed of the detected deformation and hence the strength of the inflation of an airbag if necessary of the occupant protection system of the detected severity of the Un adapt to the case. The detected air pressure curve allows the control unit, in principle, even the time optimize the point at which the occupant protection system is triggered.
Diese Schwere des Unfalles und damit die optimale Steuerung des Insassenschutzsystemes sind besonders genau zu ermitteln, wenn mehrere erfindungsgemäße Luftdrucksensoren angebracht werden, oder wenn zusätzlich zur Erfindung ein sonstiger Crashsensor angebracht wird. Dabei kann z. B. der eine Crash sensor besonders nahe am Außenblech des Fahrzeugseitenteiles - z. B. der Türe - angebracht sein und der zweite z. B. näher einer Säule, z. B. B-Säule des Fahrzeuges. Aus der Zeitdiffe renz und aus den unterschiedlichen Schallamplituden kann man nämlich zusätzlich mehr oder weniger genaue Hinweise auf die Aufprallrichtung und auf die Aufprallstelle gewinnen.This severity of the accident and thus the optimal control of the occupant protection system must be determined particularly precisely, if several air pressure sensors according to the invention are attached become, or if in addition to the invention another Crash sensor is attached. Here, for. B. the one crash sensor particularly close to the outer panel of the vehicle side panel - e.g. B. the door - be attached and the second z. B. closer a column, e.g. B. B-pillar of the vehicle. From the time difference and the different sound amplitudes namely, more or less precise information on the Win the direction of impact and the impact point.
Die Laufzeit zwischen der Verformung des betreffenden Seiten teils und dem Detektieren des Druckanstieges ist, wie Versu che zeigte, besonders kurz. Schon nach Bruchteilen von 1 msec kann bei einem Sensor, der wie in der Fig. 1 im Zentrum der Türe angebracht ist, der Luftdruckanstieg bei einem Aufprall im Bereich dieser Türe deutlich detektiert werden, was kurz ist gegen die Laufzeit zwischen einer solchen Aufprallstelle und einem zentral, z. B. im Lenkrad, angebrachten Sensor. Überdies kann man ein Mikrofon als Luftdrucksensor benutzen, das in sich rasch auf den Druckanstieg reagiert, also an sich z. B. auch für die Registrierung von relativ hohen Schallfre quenzen geeignet ist. Dadurch bietet die Erfindung eine be sonders rasch ansprechende Steuereinheit, die überdies ein schließlich ihres Sensors grundsätzlich leicht und damit preiswert herstellbar und montierbar ist, übrigens auch ohne bei ihrer Anwendung im Fahrzeug merklich die Umwelt zu bela sten.The runtime between the deformation of the relevant side part and the detection of the pressure increase is, as experiments showed, particularly short. Already after fractions of a msec, with a sensor which is mounted in the center of the door as in FIG. 1, the increase in air pressure in the event of an impact in the area of this door can be clearly detected, which is short compared to the running time between such an impact point and one central, e.g. B. in the steering wheel, attached sensor. In addition, you can use a microphone as an air pressure sensor, which reacts quickly to the pressure increase in itself. B. is also suitable for the registration of relatively high sound frequencies. As a result, the invention provides a particularly quickly responsive control unit, which, moreover, is ultimately easy and therefore inexpensive to manufacture and assemble its sensor, incidentally also without noticeably polluting the environment when used in the vehicle.
Dieser Sensor gestattet der Steuereinheit überdies, aus dem zeitlichen Verlauf des Druckanstieges mit insgesamt besonders wenig Aufwand und trotzdem besonders zuverlässig Rückschlüsse auf den Verlauf der Verformung des betreffenden Seitenteils zu ziehen, vor allem um einen schweren Unfall von einem leichten Unfall zu unterscheiden. Die erfindungsgemäße Steu ereinheit kann daher mit wenig Aufwand recht zuverlässig - je nach Bedarf für den betreffenden Fahrzeugtyp - z. B. das seit liche Aufprallen eines fremden Pkw unterscheiden vom seitli chen Aufprallen eines Fahrrades oder eines Kleintieres wie Hasen, so daß die Steuereinheit das Insassenschutzsystem zwar beim Aufprall des Pkw auslöst, aber nicht mehr beim Aufprall des Fahrrades oder Kleintieres. Überdies gestattet die Erfin dung, einen Sensor mit geringem Eigengewicht, hoher Lebens dauer und geringem Raumbedarf zu benutzen, wobei sogar ein für sich schon bekannter, unkompliziert käuflich erwerbbarer Luftdrucksensor - eben z. B. ein Mikrofon - benutzt werden kann, das aber evtl. bei Bedarf auch an den speziellen Ver wendungszweck angepaßt werden kann, z. B. hinsichtlich seiner äußeren Form und Befestigungsmöglichkeiten.This sensor also allows the control unit from which temporal course of the pressure increase with overall particularly little effort and yet particularly reliable conclusions on the course of the deformation of the side part in question to pull, especially a serious accident by one distinguish between a minor accident. The tax according to the invention Unity can therefore be quite reliable with little effort - ever as needed for the vehicle type in question - e.g. B. since Impacts of a foreign car differ from the side bouncing a bicycle or a small animal like Rabbits, so that the control unit the occupant protection system triggers on impact of the car, but no longer on impact of the bicycle or small animal. The Erfin also allows dung, a sensor with low weight, high life use time and space requirements, even a already known, easy to buy Air pressure sensor - just z. B. a microphone - are used can, but if necessary also on the special Ver application can be adapted, for. B. regarding his outer shape and attachment options.
Besonders um die für die Beschreibung des Druckanstieges be sonders typischen niedrigen Frequenzen in den vom Sensor ab gegebenen Ausgangssignalen auswerten zu können, kann die Steuereinheit die Ausgangssignale des Sensors zusätzlich ent sprechend ihrem Frequenzengehalt filtern und, abhängig vom Fahrzeugtyp, für die Ermittlung des Luftdruckanstieges bevor zugt den Frequenzbereich unterhalb einer Grenzfrequenz, z. B. unterhalb von 1 kHz, auswerten.Especially for the description of the pressure increase particularly typical low frequencies in the range from the sensor To be able to evaluate given output signals, the Control unit ent also the output signals of the sensor filter according to their frequency content and, depending on Vehicle type, for determining the air pressure rise before moves the frequency range below a cut-off frequency, e.g. B. below 1 kHz.
Um durch Bewerten des zeitlichen Verlaufes des Luftdruckes besonders genau schwere Unfälle von leichten Unfällen unter scheiden zu können, kann die Elektronik der Steuereinheit die vom Sensor gelieferten analogen oder quasi-analogen Luft druckwerte integrieren. Dabei ist das Zeitintegral über der Druckkurve an sich weitgehend proportional zur Deformations energie, welche die Türe aufnimmt, und damit ein mögliches Maß für die Schwere des Unfalles. Integrationen von Sensor ausgangssignalen sind übrigens für sich bei Steuereinheiten von Insassenschutzsystemes vielfach vorbekannt, vgl. z. B.To by evaluating the time course of air pressure particularly accurate under serious accidents from minor accidents to be able to separate, the electronics of the control unit Analog or quasi-analog air supplied by the sensor integrate pressure values. The time integral is above the Pressure curve itself largely proportional to the deformation energy that picks up the door and thus a possible one Measure of the severity of the accident. Integrations from sensor by the way, output signals are by themselves in control units Often known by occupant protection systems, cf. e.g. B.
- - EP-A2-0 440 133,- EP-A2-0 440 133,
- - EP-B-0 327 853 und- EP-B-0 327 853 and
- - DE-A-41 17 811.- DE-A-41 17 811.
Um durch das Bewerten des zeitlichen Verlaufes des Luftdruc kes besonders genau schwere Unfälle von leichten Unfällen un terscheiden zu können, kann die Steuereinheit zusätzlich, z. B. durch jeweils nachträgliche Bildung der Differenz zwi schen dem soeben ermittelten Wert des Integrals und dem zuvor ermittelten Wert des Integrals, jeweils die Steilheit des vom Seitenaufprall ausgelösten Druckanstieges in der Umgebungs luft des Sensors ermittelt werden, um das Insassenschutzsy stem nur bei Überschreiten von Mindeststeilheitswerten auszu lösen.In order to evaluate the time course of the air pressure kes particularly accurate accidents and minor accidents To be able to distinguish, the control unit can also e.g. B. by subsequent formation of the difference between between the just determined value of the integral and the previous one value of the integral, the steepness of the Side impact triggered pressure increase in the area air from the sensor can be determined to the occupant protection system system only to be exceeded if minimum steepness values are exceeded to solve.
Um durch das Bewerten des zeitlichen Verlaufes des Luftdruc kes besonders genau schwere Unfälle von leichten Unfällen un terscheiden zu können, kann die Steuereinheit aber auch - zu sätzlich oder alternativ - die Amplituden des vom Seitenauf prall ausgelösten Druckanstieges in der Umgebungsluft des Sensors ermitteln und das Insassenschutzsystem nur bei Über schreiten einer Mindestamplitude auslösen.In order to evaluate the time course of the air pressure kes particularly accurate accidents and minor accidents The control unit can also be able to differentiate additionally or alternatively - the amplitudes of the side up bulging pressure increase in the ambient air of the Detect sensors and the occupant protection system only when over trigger a minimum amplitude.
Eine besondere Weiterbildung der Erfindung gestattet, anhand des zeitlichen Verlaufes des Luftdruckes besonders genau schwere Unfälle von leichten Unfällen zu unterscheiden. Wenn nämlich gemäß den Fig. 1 und 2 der Sensor erfindungsgemäß z. B. zentral im Türinneren angebracht ist, aber der seitliche Aufprall daneben, z. B. an einer besonders stark versteiften Karosseriestelle - z. B. mit der B-Säule - stattfindet, dann ist in Grenzfällen der gemessene Luftdruckanstieg an sich ge rade noch zu klein, um das Insassenschutzsystem auszulösen, obwohl es idealerweise wegen der objektiven Schwere dieses Unfalls evtl. schon auszulösen wäre. Damit auch dann die Steuereinheit ein zusätzliches Kriterium für die Notwendig keit oder Unnötigkeit der Auslösung des Insassenschutzsyste mes ausnutzen kann, wenn der Aufprall ausnahmsweise an einer solchen besonders versteiften Stelle erfolgte, kann die Steuereinheit zusätzlich einen den Seitenaufprall detektie renden Beschleunigungs- bzw. Verzögerungssensor enthalten und das Insassenschutzsystem auch dann auslösen, wenn zwar die Ausgangssignale des Luftdrucksensors für sich noch nicht ein für die Auslösung des Insassenschutzsystemes ausreichendes Kriterium liefern, aber die Ausgangssignale des Beschleuni gungs- bzw. Verzögerungssensors - zumindest in Verbindung mit den Ausgangssignalen des Luftdrucksensors - ein für die Aus lösung des Insassenschutzsystemes ausreichendes Kriterium liefern.A special development of the invention makes it possible to use the time profile of the air pressure to distinguish particularly serious accidents from minor accidents. If namely according to FIGS. 1 and 2, the sensor according to the invention z. B. is centrally located inside the door, but the side impact next to it, e.g. B. at a particularly strongly stiffened bodywork - z. B. takes place with the B-pillar, then in extreme cases the measured air pressure rise itself is just too small to trigger the occupant protection system, although it would ideally be triggered due to the objective severity of this accident. So that the control unit can also use an additional criterion for the necessity or unnecessary triggering of the occupant protection system, if the impact occurred exceptionally at such a particularly stiffened point, the control unit can additionally contain an acceleration or deceleration sensor that detects the side impact and trigger the occupant protection system even if the output signals of the air pressure sensor do not in themselves provide a sufficient criterion for triggering the occupant protection system, but the output signals of the acceleration or deceleration sensor - at least in connection with the output signals of the air pressure sensor - are for the off solution of the occupant protection system provide sufficient criterion.
Um bei dem besonders gefährlichen Aufprall unmittelbar auf die besonders weichen Teile der Türe besonders gut schützen zu können, kann jener Raum in der Türe, innerhalb dessen der Sensor angebracht ist, zumindest weitgehend als eine dichte Kapsel gestaltet sein, statt gegen den Fahrzeuginnenraum re lativ luftdurchlässig zu sein. Wenn dann also das betreffende Seitenteil - insbesondere wenn es sich bei diesem Seitenteil um eine Seitentüre handelt - der Sensor in etwa gemäß der Fig. 1 nahe dem Zentrum des mehr oder weniger rundum geschlos senen, mehr oder weniger eine dichte Kapsel bildenden Hohl raumes befestigt ist, dann ist der vom Sensor gemessene Luft druckanstieg bei einem Aufprall auf dieses gekapselte Seiten teil, sobald also dieses Seitenteil deformiert wird, beson ders steil und hoch und damit besonders signifikant.In order to be able to provide particularly good protection in the particularly dangerous impact directly on the particularly soft parts of the door, that space in the door within which the sensor is attached can at least largely be designed as a sealed capsule instead of being relatively air-permeable to the vehicle interior to be. So if the side part in question - especially if this side part is a side door - the sensor is attached approximately according to FIG. 1 near the center of the more or less closed all around, more or less forming a sealed capsule cavity , then the air pressure increase measured by the sensor in the event of an impact on this encapsulated side is partial, so as soon as this side part is deformed, it is particularly steep and high and thus particularly significant.
Außerdem reagiert der Sensor auch besonders schnell, wenn er in etwa im Zentrum des als mehr oder weniger dichten Hohlraum gestalteten Seitenteils angebracht wird. Dann ist nämlich, statistisch gesehen, beim Unfall die Aufprallstelle in etwa gleich wahrscheinlich nahe dem Zentrum wie nahe den Rändern der äußeren Schale des Seitenteils. Daher ist aber die Lauf zeit der von der Deformation ausgelösten Druckwelle zwischen der jeweiligen Aufprallstelle einerseits und dem Sensor ande rerseits optimiert, nämlich statistisch gesehen minimiert, sobald der Sensor in etwa im Zentrum innerhalb des Hohlraumes des Seitenteils angebracht ist. In addition, the sensor reacts particularly quickly when it roughly in the center of the cavity as a more or less dense designed side part is attached. Then Statistically speaking, the impact point in the accident is roughly the same probably as close to the center as close to the edges the outer shell of the side part. So that's the run time between the pressure wave triggered by the deformation the respective point of impact on the one hand and the sensor on the other optimized on the one hand, namely statistically minimized, once the sensor is roughly in the center within the cavity the side part is attached.
Um zusätzliche Bewertungskriterien mittels des zusätzlichen Sensors auswerten zu können, um z. B. die Aufschlagrichtung, die Aufprallgeschwindigkeit und/oder die Aufprallstelle am Fahrzeug noch genauer als alleine mit dem Luftdrucksensor er mitteln zu können, kann die Steuereinheit zusätzlich einen weiteren Sensor enthalten, der nicht oder nicht ausschließ lich zur Luftdrucküberwachung dient. Dieser weitere Sensor kann auch nach anderen Kriterien als Luftdruckanstieg reagie ren, also auch z. B. gemäß einer der oben genannten Schriften zum Stand der Technik. Insbesondere kann auch ein einzelner spezieller kompletter Sensor, der in diesen Schriften be schrieben ist, - oder mehrere dieser Sensoren - zusammen mit der Erfindung räumlich zu einer Sensorgruppe kombiniert wer den, umTo add additional evaluation criteria using the additional To be able to evaluate sensors, e.g. B. the direction of impact, the impact speed and / or the point of impact on Vehicle even more precisely than with the air pressure sensor alone To be able to average, the control unit can also one contain another sensor that does not or does not exclude is used for air pressure monitoring. This other sensor can also react according to criteria other than an increase in air pressure ren, also z. B. according to one of the above writings the state of the art. In particular, an individual can special complete sensor that be is written - or more of these sensors - together with the invention spatially combined to form a sensor group the um
- - mittels des unterschiedlichen Ansprechverhaltens dieser Sensoren und/oder- by means of the different response behavior of these Sensors and / or
- - mittels unterschiedlicher Befestigungsweise bzw. unter schiedlicher Befestigungsorte dieser Sensoren im Fahrzeug noch präziser und/oder noch schneller als allein mit einem erfindungsgemäß angeordneten Luftdrucksensor z. B.- By means of different mounting methods or under different mounting locations of these sensors in the vehicle even more precisely and / or even faster than with just one Air pressure sensor z. B.
- - den Aufprallwinkel und/oder- the impact angle and / or
- - die Aufprallstelle am Fahrzeug und/oder- the point of impact on the vehicle and / or
- - die Schwere des Unfalles, z. B. die Geschwindigkeit, mit der sich das Fahrzeug verformt,- the severity of the accident, e.g. B. the speed with that deforms the vehicle,
möglichst differenziert bzw. präzise ermitteln zu können.to be as differentiated or as precise as possible.
Um besonders genau die Schwere des Unfalles erkennen zu kön nen, kann die Steuereinheit also z. B. gemeinsam mit einem Körperschallsensor im Seitenteil angebracht werden, damit diese Sensorgruppe zusätzlich bei deutlich höheren Frequenzen auftretenden Körperschall auswertet, z. B. den zwischen 10 kHz und 100 kHz. Weil der Luftdrucksensor im allgemeinen selbst durch ein Mikrofon gebildet sein kann, kann dieses Mikrofon im Prinzip auch als Körperschallsensor wirken. Man kann dazu Filter anbringen, welche der Steuereinheit gestatten, ge trennt erfindungsgemäß den Luftdruckanstieg und den Körper schall auszuwerten. Auch bei diesem Beispiel kann man aus Zeitdifferenzen der Sensorausgangssignale und aus ihren un terschiedlichen Amplituden zusätzlich mehr oder weniger ge naue Hinweise auf die Aufprallrichtung und auf die Auf prallstelle gewinnen.In order to be able to recognize the severity of the accident particularly precisely NEN, the control unit can, for. B. together with one Structure-borne noise sensor can be attached in the side part so that this sensor group additionally at significantly higher frequencies evaluating structure-borne noise, z. B. between 10 kHz and 100 kHz. Because the air pressure sensor in general itself can be formed by a microphone, this microphone in principle also act as a structure-borne noise sensor. You can do that Install filters that allow the control unit, ge separates the increase in air pressure and the body according to the invention evaluate sound. In this example you can also choose from Time differences of the sensor output signals and from their un different amplitudes additionally more or less ge precise indications of the direction of impact and the impact win a rebound.
Claims (9)
- - z. B. für ein Airbagsystem,
- - mit mindestens einem Luftdruckdetektor,
- - z. B. piezoelektrisches oder piezoresistives Pie zomikrofon oder z. B. einen kapazitiv oder induk tiv eine Membranbewegung detektierenden Drucksen sor -, als Sensor, der in einem Seitenteil des Fahrzeuges
- - z. B. zentral im Inneren einer Seitentüre nahe dem
stählernen Außenblech dieses Seitenteils -
anzubringen ist und zur Erkennung des einen Seitenauf
prall darstellenden Verkehrsunfalls dienen soll,
dadurch gekennzeichnet, - - daß die Steuereinheit den beim Verkehrsunfall auftreten den stoßartigen Druckanstieg in der Umgebungsluft des Sensors auswertet.
- - e.g. B. for an airbag system,
- - with at least one air pressure detector,
- - e.g. B. piezoelectric or piezoresistive Pie zomikrofon or z. B. a capacitive or inductively a membrane movement detecting pressure sensors - as a sensor in a side part of the vehicle
- - e.g. B. centrally in the interior of a side door near the steel outer panel of this side part - to be attached and to serve to detect the side impact of a traffic accident,
characterized, - - That the control unit evaluates the sudden pressure increase in the ambient air of the sensor that occurs in a traffic accident.
- - daß die Steuereinheit die Ausgangssignale des Sensors entsprechend ihrem Frequenzengehalt filtert und, abhängig vom Fahrzeugtyp, bevorzugt den Frequenzbereich unterhalb einer Grenzfrequenz, z. B. unterhalb von 1 kHz, auswertet.
- - That the control unit filters the output signals of the sensor according to their frequency content and, depending on the vehicle type, preferably the frequency range below a cut-off frequency, for. B. below 1 kHz, evaluates.
- - daß sie die vom Sensor gelieferten analogen oder quasi- analogen Luftdruckwerte integriert.
- - that it integrates the analog or quasi-analog air pressure values supplied by the sensor.
- - daß sie Steilheiten des vom Seitenaufprall ausgelösten Druckanstieges in der Umgebungsluft des Sensors ermittelt und das Insassenschutzsystem nur bei Überschreiten von Mindeststeilheitswerten auslöst.
- - That it determines the slopes of the pressure rise in the ambient air of the sensor triggered by the side impact and that the occupant protection system only triggers when the minimum steepness values are exceeded.
- - daß sie die Amplituden des vom Seitenaufprall ausgelösten Druckanstieges in der Umgebungsluft des Sensors ermittelt und das Insassenschutzsystem nur bei Überschreiten einer Mindestamplitude auslöst.
- - That it determines the amplitudes of the pressure increase triggered by the side impact in the ambient air of the sensor and triggers the occupant protection system only when a minimum amplitude is exceeded.
- - daß sie zusätzlich einen den Seitenaufprall detektieren den Beschleunigungs- bzw. Verzögerungssensor enthält und
- - daß sie das Insassenschutzsystem auch dann auslöst, wenn zwar die Ausgangssignale des Luftdrucksensors für sich noch nicht ein für die Auslösung des Insassenschutzsyste mes ausreichendes Kriterium liefern, aber die Ausgangssi gnale des Beschleunigungs- bzw. Verzögerungssensors - zu mindest in Verbindung mit den Ausgangssignalen des Luft drucksensors - ein für die Auslösung des Insassenschutz systemes ausreichendes Kriterium liefern.
- - That it additionally detects a side impact, contains the acceleration or deceleration sensor and
- - That it triggers the occupant protection system even if the output signals of the air pressure sensor are not yet a sufficient criterion for triggering the occupant protection system, but the output signals of the acceleration or deceleration sensor - at least in connection with the output signals of the air pressure sensor - provide a sufficient criterion for triggering the occupant protection system.
- - daß ihr Sensor in dem, eine zumindest weitgehend dichte Kapsel darstellenden, Hohlraum der Seitentüre angebracht ist.
- - That its sensor is mounted in the, at least largely sealed capsule, cavity of the side door.
- - daß sie zusätzlich einen Sensor enthält, der nicht oder nicht ausschließlich zur Luftdrucküberwachung dient.
- - That it also contains a sensor that is not or not exclusively used for air pressure monitoring.
- - daß sie mit einem Körperschallsensor auch den im Seiten teil bei deutlich höheren Frequenzen auftretenden Körper schall auswertet,
- - z. B. zwischen 10 kHz und 100 kHz.
- - That it also uses a structure-borne sound sensor to evaluate the sound occurring in the side at significantly higher frequencies,
- - e.g. B. between 10 kHz and 100 kHz.
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE9215382U1 (en) | 1994-03-17 |
| DE59306060C5 (en) | 2010-08-26 |
| DE59306060D1 (en) | 1997-05-07 |
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