DE9215382U1 - In einem Fahrzeug angebrachter Schalldetektor - Google Patents

Description

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Siemens Aktiengesellschaft

In einem Fahrzeug angebrachter Schalldetektor 5

Die Erfindung wurde vor allem für das rechtzeitige Detektieren von Seitenaufprall-Unfällen bei Straßenfahrzeugen entwickelt, deren Insassenschutzsystem mittels des Ausgangssignales eines Crashsensors ausgelöst wird. Dazu braucht man extrem rasch ansprechende Sensoren, weil sonst der Airbag nur noch viel zu spät ausgelöst werden könnte, und zwar selbst wenn diese Sensoren - zur Vermeidung der großen Druckwellenlaufzeiten von der Aufprallstelle bis zu einer zentralen Stelle im Fahrzeug - nicht zentral im Fahrzeug, sondern dezentral an mehreren seitlichen Stellen des Fahrzeuges angebracht werden, wie z.B.

unmittelbar in den Türen und / oder in den A-, B- bzw. C-Säulen,
vgl. die Figur 3. Die Zeit zwischen dem Beginn eines Seitenaufpralls und dem Auslösen des Airbag darf nämlich i.allg. höchstens wenige msec betragen, wobei ein zentral im Fahrzeug angebrachter Sensor oft erst nach 10 msec anfängt, auf einen Seitenaufprall anzusprechen.

Die Aufgabe,

einen besonders rasch ansprechenden, leicht und damit preiswert herstellbaren und montierbaren, umweltverträglichen Sensor mit geringem Eigengewicht, hoher Lebensdauer und geringem Raumbedarf zu bieten, der auch zum Detektieren von Seitenaufprällen geeignet ist, wird erfindungsgemäß durch den im Schutzanspruch 1 definierten Gegenstand gelöst.

Die Erfindung und Weiterbildungen derselben werden anhand der in den Figuren 1 und 2 gezeigten Schemen eines Ausfüh-

rungsbeispieles der Erfindung weiter erläutert, welche der Übersichtlichkeit wegen möglichst einfach dargestellt wurden.

Die Figur 2 zeigt beispielhaft den erfindungsgemäßen Schalldetektor, der z.B. ein piezoresistives oder piezoelektrisches Mikrofon ist. Dieser Schalldetektor ist beispielhaft gemäß der Figur 1 zentral in einer Fahrzeugtüre neben der Außenhaut dieser Türe als Sensor zum Detektieren eines Seitenaufprall-Unfalles angebracht. Er ermittelt beim Unfall den sehr steilen Druckanstieg in der Luft neben der Außenhaut, und / oder er ermittelt den Körperschall, der sich über die Außenhaut und weitere Fahrzeugteile ausbreitet. Der Körperschall ist meistens sehr viel energiereicher als der Luftschall, außerdem breitet sich der Körperschall schneller aus als der Luftschall. Daher ist der Körperschall schneller und leichter zu entdecken, wobei aber auch der zeitliche Verlauf des Luftschalles besonders deutlich die Stärke und die Geschwindigkeit der Verformung der Außenhaut erkennen läßt.

Dabei ist das Zeitintegral über der Druckkurve an sich weitgehend proportional zur Deformationsenergie, welche die Türe aufnimmt, und damit zur Schwere des Unfalles.

Für eine Detektierung der Schwere des Unfalles, also vor allem die Detektierung der Geschwindigkeit, mit welcher das betreffende Seitenteil des Fahrzeuges deformiert wird, ist es an sich günstig, einen erfindungsgemäß aufgebauten und erfindungsgemäß angebrachten Sensor zu verwenden. Er kann nämlich analoge Signale liefern, die den Verzögerungs- oder Beschleunigungskräften entsprechen, die auf den Sensor wirken. Der Schalldetektor gestattet damit Rückschlüsse auf den zeitlichen Verlauf des Unfalles und damit auf die Schwere des Unfalles. Dann kann auch leicht das erwähnte Zeitinte-

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gral ermittelt werden. Der beim Unfall auftretende Schallamplitudenverlauf kann damit zur Optimierung der Steuerung des Zeitpunktes der Auslösung des Insassenschutzsystemes dienen.

Diese Schwere des Unfalles und damit der optimale Zeitpunkt für diese Auslösung sind besonders genau zu ermitteln, wenn mehrere erfindungsgemäße Schalldetektoren als Crashsensoren angebracht werden, oder wenn zusätzlich zur Erfindung ein sonstiger Crashsensor angebracht wird. Dabei kann z.B. der eine Crashsensor 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 Zeitdifferenz und aus den unterschiedlichen Schallamplituden kann man nämlich zusätzlich mehr oder weniger genaue Hinweise auf die Aufprallrichtung und auf die Aufprallstelle gewinnen.

Wenn der Schalldetektor - z.B. gemäß der Figur 1 - nahe dem Zentrum eines großflächigen Seitenteils im Seitenteil befestigt ist, ist der gemessene Schallverlauf besonders aussagekräftig.

Maßnahmen, die in den folgenden Schriften bereits beschrieben und / oder als Anregung enthalten sind, können im Prinzip - soweit technisch sinnvoll - auch bei Varianten der Erfindung angewendet werden:
DE-A-22 12 190
DE-A-24 38 842
DE-Al-37 16 168

DE-Al-42 01 822
DE-Al-42 04 280
EP-A2-0 305 655
EP-A2-0 440 133
GB-A-2 225 660

GB-A-2 243 933

03 01

GB-A-2 244 378
US-A-4 988 8 62
US-A-5 072 966
US-A-5 112 079
US-A-5 032 696.

Insbesondere können durch Details, die diesen Schriften entnehmbar sind, - soweit technisch sinnvoll - nicht nur Varianten der Erfindung ausgestattet werden. Es kann auch ein einzelner spezieller kompletter Sensor, der in diesen Schriften beschrieben ist, - oder mehrere dieser Sensoren zusammen mit der Erfindung zu einem Komplex aus mehreren, untereinander unterschiedlichen Sensoren kombiniert werden, um

mittels des unterschiedlichen Ansprechverhaltens und / oder

mittels unterschiedlicher Befestigungsweise dieser Sensoren im Fahrzeug

noch präziser und / oder noch schneller als allein mit einem erfindungsgemäßen Sensor

- die Art - z.B. den Aufprallwinkel und / oder die Aufprallstelle am Fahrzeug und / oder die Schwere des Unfalles, z.B. die Geschwindigkeit, mit der sich das Fahrzeug verformt,

ermitteln zu können. Dadurch kann auch die Zuverlässigkeit in dem Sinne gesteigert werden, daß die Auslösung des Airbag vermieden wird, wenn nur ein schwacher oder sehr schwacher Stoß bzw. Aufprall erfolgte, der vielleicht sogar nur zu einem leichten Ruck des Fahrzeuges führte, vielleicht sogar ohne bleibende Verformungen am Fahrzeug auszulösen. 30

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Claims (4)

30 Schutzansprüche

1. In einem Fahrzeug angebrachten Schalldetektor, z.B. Piezomlkrofon,

dadurch gekennzeichnet, daß er in einem Seitenteil des Fahrzeuges nahe der steifen Außenhaut dieses Seitenteils - z.B. nahe dem stählernen Außenblech - angebracht ist, und daß er zur Erkennung eines Seitenaufprall-Unfalles dient, bei dem die Außenhaut rasch stark verformt wird.

2. Schalldetektor nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß er den Luftschall im Seitenteil detektiert. 15

3. Schalldetektor nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er den Körperschall im Seitenteil detektiert.

4. Schalldetektor nach einem der vorhergehenden Schutzansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß er nahe dem Zentrum des großflächigen Seitenteils im Seitenteil befestigt ist.

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