DE9215384U1

DE9215384U1 - Strain gauge as a sensor for the detection of vehicle accidents

Info

Publication number: DE9215384U1
Application number: DE9215384U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1992-11-11
Filing date: 1992-11-11
Publication date: 1994-03-17
Anticipated expiration: 2002-11-12

Description

G 1G1

Siemens AktiengesellschaftSiemens AG

Dehnungsmeßstreifen als Sensor für das Detektieren von
Fahrzeugunfällen
5Strain gauges as sensors for detecting
Vehicle accidents
5

Die Erfindung wurde vor allem für das rechtzeitige Detektieren von Seitenaufprall-Unfällen entwickelt. 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 großenThe invention was developed primarily for the timely detection of side impact accidents. To do this, you need sensors that respond extremely quickly, because otherwise the airbag could only be triggered far too late, even if these sensors - to avoid the large

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.Pressure wave travel times from the point of impact to a central location in the vehicle - not centrally in the vehicle, but decentrally at several points on the side of the vehicle, such as:

_ unmittelbar in den Türen und / oder_ directly in the doors and / or

in den A-, B- bzw. C-Säulen,in the A, B and C pillars,

vgl. die Figur 1. 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.see Figure 1. The time between the onset of a side impact and the deployment of the airbag must not exceed
In general, this should be no more than a few msec, although a sensor mounted centrally in the vehicle often only starts to respond to a side impact after 10 msec.

Der besonders rasch ansprechende erfindungsgemäße Sensor
ist aber auch geeignet, zentral im Fahrzeug, z.B. zum Detektieren von Frontalaufprällen angebracht zu werden, auch wenn dann so kurze Ansprechzeiten gar nicht erforderlich
sind, insbesondere wegen der i.allg. vorhandenen großen
Knautschzone an der Fahrzeugfront.The particularly fast-responding sensor according to the invention
but is also suitable for installation centrally in the vehicle, e.g. for detecting frontal impacts, even if such short response times are not required
are, especially because of the generally existing large
Crumple zone at the front of the vehicle.

Die Aufgabe,The task,

einen besonders rasch ansprechenden, leicht und damit preiswert herstellbaren, umweltverträglichen Sensor mit geringem Eigengewicht und wenig Raumbedarf zu bieten, der auch zum Detektieren von Seitenaufprällen undto offer a particularly fast-responding, lightweight and therefore inexpensive to manufacture, environmentally friendly sensor with low weight and little space requirement, which can also be used to detect side impacts and

geeignet ist und dessen Funktionstüchtigkeit nachträglich leicht überprüfbar ist,is suitable and whose functionality can be easily checked afterwards,

6 1 M 2.DE6 1 M 2.DE

wird erfindungsgemäß durch den im Schutzanspruch 1 definierten Gegenstand gelöst.is solved according to the invention by the subject matter defined in claim 1.

Für eine Detektierung der Schwere des Unfalles, also vor allem die Detektierung der Geschwindigkeit, mit welcher die betreffenden Seitenteile des Fahrzeuges deformiert werden, ist es an sich günstig, nicht nur einen Sensor zu verwenden, welcher analoge Signale liefert, die für sich bereits den Verzögerungs- oder Beschleunigungskräften entsprechen, die auf den Sensor wirken. Bei der Erfindung wird jedoch die Deformationsgeschwindigkeit besonders genau detektierbar, indem die - i.allg. aus räumlich getrennten Einzelteilen bestehende - Erfindung zwei, an etwas unterschiedlichen Stellen im Fahrzeugseitenteil angebrachte Sensoren als Schaltelemente enthält. Dabei kann z.B. der erste Sensor besonders nahe am Außenblech des Fahrzeugseitenteiles z.B. der Türe - angebracht sein und der zweite näher an der Innenverkleidung des Fahrzeugseitenteiles. Zusätzlich oder alternativ kann aber auch der erste Sensor schon bei geringer Deformation des Seitenteiles und der zweite erst bei stärkerer Deformation desselben betätigt werden - auch sogar dann, wenn beide Sensoren nahezu an derselben Stelle am Fahrzeug angebracht sind, aber unterschiedlich starke Betätigungskräfte erfordern.In order to detect the severity of the accident, i.e. above all to detect the speed at which the relevant side parts of the vehicle are deformed, it is advantageous not to use just one sensor, which delivers analog signals that in themselves correspond to the deceleration or acceleration forces acting on the sensor. However, with the invention, the deformation speed can be detected particularly precisely because the invention - which generally consists of spatially separate individual parts - contains two sensors as switching elements, which are mounted at slightly different locations in the vehicle side part. The first sensor can, for example, be mounted particularly close to the outer panel of the vehicle side part, e.g. the door, and the second closer to the interior panel of the vehicle side part. Additionally or alternatively, the first sensor can be activated even if the side part is only slightly deformed and the second only if the side part is more deformed - even if both sensors are mounted at almost the same location on the vehicle but require different actuation forces.

Die Erfindung und Weiterbildungen derselben werden anhand des in der Figur gezeigten Schemas eines Ausführungsbeispieles der Erfindung weiter erläutert, welches der Übersichtlichkeit wegen möglichst einfach dargestellt wurde. 30The invention and further developments thereof are explained further using the diagram of an embodiment of the invention shown in the figure, which has been presented as simply as possible for the sake of clarity. 30

Bei dem in der Figur 2 gezeigten Beispiel ist der als erster Sensor dienende Dehnungsmeßstreifen an einer rohrförmigen Versteifung im Inneren der Fahrzeugseitentüre angebracht, also an einer Stelle, die erst in einer späteren 35In the example shown in Figure 2, the strain gauge serving as the first sensor is attached to a tubular reinforcement inside the vehicle side door, i.e. at a location that will only be used in a later 35

GI &dgr; A 2 DEGI &dgr; A 2 DE

Unfallphase und damit erst nach einer stärkeren Verformung des Fahrzeugseitenteiles gebogen und / oder gedehnt bzw. gestaucht wird. Erfindungsgemäß handelt es sich um eine Stelle, die, verglichen mit der näheren Umgebung dieser Stelle, beim Unfall sich besonders leicht bzw. stark verformt. Die Figur 3 zeigt beispielhaft einen solchen Dehnungsmeßstreifen. Accident phase and therefore only after a significant deformation of the vehicle side panel is bent and/or stretched or compressed. According to the invention, this is a point that, compared to the immediate surroundings of this point, is deformed particularly easily or strongly during an accident. Figure 3 shows an example of such a strain gauge.

Der weitere, Verformungen erkennende Sensor ist so in der Nähe des Dehnungsmeßstreifens angebracht ist - nämlich an einer unmittelbar am Außenblech angeschweißten Lasche, daß aus der zeitlichen Differenz zwischen dem Ansprechverhalten beider Sensoren die Unfallschwere aus der Geschwindigkeit der Verformung des Fahrzeugseitenteils ermittelbar ist. 15The additional sensor, which detects deformations, is mounted near the strain gauge - namely on a tab welded directly to the outer panel - so that the time difference between the response behavior of both sensors can be used to determine the severity of the accident from the speed of the deformation of the vehicle side panel. 15

Dieser weitere Sensor kann, wie durch die Linien zwischen den Figuren 2 und 3 angedeutet ist, ebenfalls ein Dehnungsmeßstreifen sein.This additional sensor can also be a strain gauge, as indicated by the lines between Figures 2 and 3.

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 DE-Al-42 01 DE-Al-42 04 EP-A2-0 305 EP-A2-0 440 GB-A-2 225 660 GB-A-2 243 933 GB-A-2 244 378 US-A-4 988 862Measures that have already been described in the following documents and/or are included as suggestions can in principle - as long as they are technically reasonable - also be applied to variants of the invention: DE-A-22 12 190 DE-A-24 38 842 DE-Al-37 16 DE-Al-42 01 DE-Al-42 04 EP-A2-0 305 EP-A2-0 440 GB-A-2 225 660 GB-A-2 243 933 GB-A-2 244 378 US-A-4 988 862

G184 2OE .: .: ,.G184 2OE .: .: ,.

4
US-A-5 072 966 4
US-A-5 072 966

US-A-5 112 079
US-A-5 032 696. US-A-5 112 079
US-A-5 032 696.

Insbesondere können durch Details, die diesen Schriften entnehmbar sind, - soweit technisch sinnvoll - nicht nur die Varianten der Erfindung ausgestattet werden. Es kann auch ein einzelner spezieller kompletter Sensor, der in diesen Schriften beschrieben ist, - oder mehrere dieser Sensoren - als weitere Sensoren zusammen mit dem als Dehnungsmeßstreifen gebildeten Sensor zu einem Komplex aus mehreren, untereinander unterschiedlichen Sensoren kombiniert werden, umIn particular, details that can be found in these documents can be used - as far as technically reasonable - not only to equip the variants of the invention. A single special complete sensor that is described in these documents - or several of these sensors - can also be combined as additional sensors together with the sensor formed as a strain gauge to form a complex of several different sensors in order to

mittels des unterschiedlichen Ansprechverhaltens und / oderby means of the different response behavior and / or

- mittels unterschiedlicher Befestigungsweise dieser Sensoren im Fahrzeug- by means of different mounting methods of these sensors in the vehicle

noch präziser und / oder noch schneller als allein mit einem erfindungsgemäßen Sensoreven more precise and / or even faster than with a sensor according to the invention alone

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,the type - e.g. the angle of impact and/or - the point of impact on the vehicle and/or the severity of the accident, e.g. the speed at which the vehicle deforms,

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.This can also increase reliability in the sense that the airbag is prevented from being triggered if there is only a weak or very weak impact or shock, which may even only lead to a slight jolt of the vehicle, perhaps even without causing any permanent deformation of the vehicle.

Claims

G 1 8 &iacgr;* 2DE Protection claims

1. Strain gauges as sensors for detecting vehicle accidents,

characterized in that it is attached to a point on a vehicle side panel that deforms particularly easily or strongly in the event of an accident, e.g. a door - which is only bent and/or stretched or compressed in a later phase of the accident and thus only after a greater deformation of the vehicle side panel, and that a further sensor that detects deformations is attached near the strain gauge in such a way that the severity of the accident can be determined from the speed of the deformation of the vehicle side panel from the time difference between the response behavior of both sensors.

2. Strain gauge according to claim 1, characterized in that the second sensor is also a strain gauge.