• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Aufprallerkennung bei Kraftfahrzeugen, wobei über zumindest einen Beschleunigungssensor (2) und die Auswertung der Werte des mindestens einen Beschleunigungssensors (2) die Aufprallsituation erfasst und mindestens eine Sicherheitseinrichtung ausgelöst wird. Um hierbei zu erreichen, dass der zumindest eine Beschleunigungssensor (2) an eine möglichst große träge Masse gekoppelt wird, ohne dabei eine solche Masse gesondert im oder am Kraftfahrzeug anzubringen, ist erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass der zumindest eine Beschleunigungssensor (2) an eine zur starren Fahrzeugstruktur elastisch aufgehängte oder gelagerte große träge Masse gekoppelt wird und das Schwingungs- und/oder Beschleunigungsverhalten der trägen Masse zur Erfassung der Aufprallsituation ausgewertet wird.The invention relates to a method and a device for impact detection in motor vehicles, wherein the impact situation is detected via at least one acceleration sensor (2) and the evaluation of the values of the at least one acceleration sensor (2) and at least one safety device is triggered. In order to achieve that the at least one acceleration sensor (2) is coupled to the largest possible inertial mass, without attaching such a mass separately in or on the motor vehicle, the invention proposes that the at least one acceleration sensor (2) to a rigid Vehicle structure elastically suspended or stored large inertial mass is coupled and the vibration and / or acceleration behavior of the inertial mass is evaluated to detect the impact situation.
    公开号:DE102004006603A1
    申请号:DE102004006603
    申请日:2004-02-11
    公开日:2005-09-01
    发明作者:Werner Langner
    申请人:Volkswagen AG；
    IPC主号:B60R21-01
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Aufprallerkennungbei Kraftfahrzeugen gemäß dem Oberbegriffder Patentansprüche1 und 6.TheThe invention relates to a method and a device for impact detectionin motor vehicles according to the preambleof the claims1 and 6.
    [0002] Ausdem Stand der Technik sind Einrichtungen bekannt, bei denen Beschleunigungssensoren ander Rahmenstruktur des Fahrzeuges angeordnet sind.OutIn the prior art devices are known in which acceleration sensorsthe frame structure of the vehicle are arranged.
    [0003] Andieser Rahmenstruktur liegen jedoch viele Störschwingungen an, die die Beschleunigungssensorentäuschenkönnen.Es bedarf dann komplizierter Auswerteverfahren, um die fehlerbehafteten Sensorsignalezu korrigieren.AtHowever, this frame structure is subject to many disturbing vibrations, which are the acceleration sensorsTo deceivecan.It then requires more complicated evaluation to the faulty sensor signalsto correct.
    [0004] DerErfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zumindest einen Beschleunigungssensoran eine möglichstgroßeträge Massezu koppeln, ohne dabei eine solche gesondert im oder am Kraftfahrzeuganzuordnen.Of theInvention is based on the object, at least one acceleration sensorto one as possiblesizeinert massto couple, without doing so separately in or on the motor vehicleto arrange.
    [0005] DieseAufgabe wird durch die in den unabhängigen Ansprüchen angegebenenMerkmale gelöst.Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.TheseThe object is achieved by those specified in the independent claimsCharacteristics solved.Advantageous developments of the invention are specified in the subclaims.
    [0006] Kernder verfahrensgemäßen Erfindungist, dass zumindest ein Beschleunigungssensor an eine zur starrenFahrzeugstruktur elastisch aufgehängte oder gelagerte große träge Massegekoppelt wird und das Schwingungs- und/oder Beschleunigungsverhaltendieser trägenMasse zur Erfassung der Aufprallsituation ausgewertet wird.corethe inventive methodis that at least one acceleration sensor to a rigidVehicle structure elastically suspended or stored large inertial massis coupled and the vibration and / or acceleration behaviorthis lethargicMass is evaluated to capture the impact situation.
    [0007] Inweiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass als träge Masseder Motor und/oder das Getriebe und/oder die Motor/Getriebeeinheitverwendet wird, an welche der zumindest eine Beschleunigungssensorgekoppelt wird. Dies sind diejenigen Einrichtungen am Fahrzeug mitder größten bzw.den größten zusammenhängendenMassen. Eine Ankopplung des zumindest einen Beschleunigungssensorsan diese Fahrzeugteile hat die erfindungsgemäßen physikalischen Vorteile.Aufgrund der erheblich großenMasse dieser Teile ist der Einfluss der Trägheit auf dieselben entsprechendgroß. Aufdiese Weise wird eine Fehlbewertung des Aufpralls wirksam vermieden.InAnother advantageous embodiment is provided that as inertial massthe engine and / or the transmission and / or the motor / gear unitis used, to which the at least one acceleration sensoris coupled. These are the ones on the vehicle withthe largest orthe largest contiguousMasses. A coupling of the at least one acceleration sensorto these vehicle parts has the physical advantages of the invention.Due to the considerably largeMass of these parts is the influence of inertia on the same accordinglylarge. OnIn this way, a misjudgment of the impact is effectively avoided.
    [0008] Einweiterer Vorteil ergibt sich daraus, dass die Beschleunigungswertebzw. Beschleunigungsvektoren überdie Zeit integriert, und daraus die Geschwindigkeitsänderungsvektoren Δv bestimmtwerden. In Verbindung mit den schweren trägen Massen ergibt sich so einezuverlässigereAuswertung der Aufprallsituation.OneAnother advantage arises from the fact that the acceleration valuesor acceleration vectors viaintegrated the time, and from the velocity change vectors .DELTA.v determinedbecome. In conjunction with the heavy inert masses, this results in amore reliableEvaluation of the impact situation.
    [0009] Inweiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass aus dervektoriellen Berechnung von Beschleunigung und Geschwindigkeit derkausale Aufprallablauf und die erwartbare Schwere des Aufprallsbestimmt und zumindest eine Sicherheitseinrichtung entsprechendangesteuert wird.InAnother advantageous embodiment is indicated that from thevectorial calculation of acceleration and speed of thecausal impact and the expected severity of the impactdetermined and at least one safety device accordinglyis controlled.
    [0010] Weiterhinist vorteilhaft ausgestaltet, dass die Beschleunigungs- und/oderGeschwindigkeitswerte in einer Unfalldatenschreibeinrichtung erfasst werden.Fartheris advantageously configured that the acceleration and / orSpeed values are recorded in an accident data writing device.
    [0011] Hinsichtlicheiner Vorrichtung zur Aufprallerkennung besteht der Kern der Erfindungdarin, dass der zumindest eine Beschleunigungssensor an eine zurstarren Fahrzeugstruktur elastisch aufgehängte oder gelagerte träge Massemechanisch gekoppelt wird und das Schwingungsund/oder Beschleunigungsverhaltendieser trägenMasse bestimmbar und mit elektronischen Rechenmitteln zur Erfassung derAufprallsituation auswertbar ist. Somit ergibt sich eine Vorrichtung,die den kinematischen Ablauf eines Aufpralls zuverlässiger ermittelt.Regardinga device for impact detection is the core of the inventionin that the at least one acceleration sensor is connected to one ofrigid vehicle structure elastically suspended or stored inertial massis mechanically coupled and the vibration and / or acceleration behaviorthis lethargicMass determinable and with electronic calculation means for the detection ofImpact situation is evaluable. This results in a devicewhich determines the kinematic course of an impact more reliable.
    [0012] Vorrichtungsgemäß ergebensich daher die größten Vorteile,wenn als trägeMasse der Motor und/oder das Getriebe und/oder die Motor/Getriebeeinheitverwendet wird, an die der zumindest eine Beschleunigungssensorgekoppelt ist.According to the devicetherefore the biggest advantages,if as sluggishMass of the engine and / or the transmission and / or the motor / gear unitis used, to which the at least one acceleration sensoris coupled.
    [0013] Weiterhinist vorteilhaft ausgestaltet, dass die vektorielle Auswertung mitelektronischen Rechenmitteln erfolgt, über welche auch die kausalen Aufprallzusammenhänge ermittelbarund zumindest eine Sicherheitseinrichtung ansteuerbar sind.Fartheris advantageously configured that the vectorial evaluation withelectronic means of calculation, via which also the causal impact relationships can be determinedand at least one safety device can be controlled.
    [0014] ZurAufzeichnung des kausalen Zusammenhanges eines Aufpralls ist ineiner Ausgestaltung vorgesehen, dass die Rechenmittel und/oder derzumindest eine Beschleunigungssensor mit einem Unfalldatenschreiberverbunden sind.toRecord of the causal relationship of an impact is inan embodiment provided that the computing means and / or theat least one acceleration sensor with an accident data recorderare connected.
    [0015] DieErfindung ist in der Zeichnung dargestellt und nachfolgend näher beschrieben.TheThe invention is illustrated in the drawing and described in more detail below.
    [0016] DieAbbildung zeigt nur symbolisch die Rahmenstruktur eines Fahrzeuges.Dabei sollen die Beschleunigungssensoren 2 nicht am eigentlichenRahmen 3 des Fahrzeuges angebracht werden, weil dieserdie kleinste zusammenhängendeMasse eines Fahrzeugaggregates darstellt. Stattdessen werden dieBeschleunigungssensoren 2 beispielhaft an der größten zusammenhängendenMasse angebracht, nämlicham Motor bzw. an der Motor/Getriebeeinrichtung 1.The figure shows only symbolically the frame structure of a vehicle. It should the acceleration sensors 2 not on the actual frame 3 be attached to the vehicle, because this represents the smallest contiguous mass of a vehicle assembly. Instead, the acceleration sensors become 2 attached by way of example to the largest coherent mass, namely the engine or on the engine / Getriebeeinrich tung 1 ,
    [0017] Beinormalen Anregungen oder energiearmen Störungen im Fahrbetrieb enthält das Signal überwiegendniederfrequente Anteile. Kurzzeitige starke Geschwindigkeitsänderungen,d.h. hohe Energieeinträgewerden jedoch mit geringer Verzögerungauf die großeMasse übertragen.Betrag und Richtung des Vektors der Geschwindigkeitsänderung kanndann ausgewertet werden, um Art, d.h. Stoßrichtung und Schwere des Aufprallszu bestimmen.atnormal suggestions or low-energy disturbances during driving, the signal contains predominantlylow-frequency shares. Short term speed changes,i.e. high energy inputshowever, with a slight delayon the big oneTransmit mass.Amount and direction of vector of speed change canthen evaluated to be type, i. Impact direction and severity of the impactto determine.
    [0018] Einesolche Vorrichtung ist um so robuster, d.h. störunempfindlicher gegenüber Störereignissen, jegrößer dieMasse ist. Eine Vorrichtung fürdie frühzeitigeund robuste Sensierung von Frontalaufprallereignissen erfordertfolglich einen schweren starren Körper, der elastisch im Vorderwagengegenüberder Struktur gelagert wird.Asuch device is the more robust, i. less susceptible to interference events, dependingbigger theMass is. A device forthe early oneand robust sensing of frontal impact eventsconsequently a heavy rigid body that is elastic in the front endacross fromthe structure is stored.
    [0019] Einsolches System ist durch die Motor/Getriebeeinrichtung 1 mitden zugehörigenLagern gegeben. Anders als bei dem oben beschriebenen System erfolgenhierbei aber nicht nur Anregungen über die Struktur, sondern sowohlvom Motor selbst als auch von der Antriebsachse her. Es liegt jedochauf der Hand, dass die hierdurch hervorgerufenen translatorischenGeschwindigkeitsänderungenam Aggregat in einer anderen Größenordnungliegen, als die beim Aufprall zu beobachtenden.Such a system is through the engine / transmission device 1 given with the associated bearings. In contrast to the system described above, not only are suggestions made about the structure, but also about the engine itself and also about the drive axle. However, it is obvious that the resulting translatory speed changes to the aggregate are of a different order of magnitude than those observed during the impact.
    [0020] Eineaufpralltypische hohe Beschleunigung wird nur durch einen entsprechendenEnergieeintrag in die Fahrzeugstruktur oder den Aggregatblock selbsterreicht. Eine darauf basierende Sensierung muss nur gegen wenigedenkbare Misuse-Fälle,z.B. Kollision mit einem festen Hindernis beim Überfahren, abgesichert werden.Der durch Integration der Beschleunigung gewonnene Geschwindigkeitsänderungsvektorliefert neben der Möglichkeitder Aufprallerkennung auch zuverlässige Aussagen über Art undSchwere des Aufpralls.AImpact-typical high acceleration is only by a corresponding highEnergy input into the vehicle structure or the aggregate block itselfreached. A sensation based on this only has to be done against a fewconceivable misuse cases,e.g. Collision with a fixed obstacle when driving over, be hedged.The velocity change vector obtained by integration of the accelerationprovides besides the possibilityThe impact detection also provides reliable information about the type andSeverity of the impact.
    [0021] Werdenzwei Beschleunigungsaufnehmer 2 an dem als starr anzusehendenAggregatgehäuse befestigt,nämlichje einer auf der linken und rechten Seite, so kann die Sensierungbeschleunigt und die Erkennung der Aufprallart verbessert werden.Außerdemist durch die Analyse der z- und y- Komponenten beider Aufnehmer 2 eineRollover-Detektierung realisierbar.Become two accelerometers 2 attached to the rigid to be regarded aggregate housing, namely one on the left and right sides, so the sensing can be accelerated and the detection of the type of impact can be improved. In addition, by analyzing the z and y components of both transducers 2 a rollover detection feasible.
    [0022] Für die Robustheitund Sicherheit des Verfahrens ist eine rechtzeitige Sensierung dasentscheidende Bewertungskriterium. Da keine Messungen der Aggregatverzögerung beimAufprall vorliegen, kann nur indirekt auf die Eignung zur rechtzeitigenSensierung geschlossen werden.For the robustnessand safety of the procedure is a timely sensation thatdecisive evaluation criterion. Since no measurements of the aggregate delay atImpact can only indirectly on the suitability for timelySensation be closed.
    [0023] DieAnalyse einer Vielzahl von Beschleunigungspulsen, die bei unterschiedlichenSzenarien, bspw. feste Barriere, 0 Grad, 30 Grad, Offset deformierbareBarriere, Pfahlaufprall, und Geschwindigkeiten am Rahmentunnel hinten,aufgenommen wurden, zeigte das gleiche, wenn auch stark unterschiedlichausgeprägtePhänomen.Die Beschleunigung zeigt nach kontinuierlichem Anstieg einen deutlichenEinbruch des Signales. Hierfürgibt es nur eine physikalisch plausible Erklärung. Zu diesem Zeitpunkt schlägt das Aggregatgegen die Anschlägeder Lager, die harte Ankopplung der großen Aggregatmasse an die bereitsverzögerteStruktur bedeutet eine Energiezufuhr, die einen Verzögerungsabfallin der Zelle bewirkt. Entsprechend deutlich muss aber zu diesemZeitpunkt das Aggregat verzögertwerden. Dieser Zeitpunkt liegt deutlich vor dem Auslösezeitpunktfür dieSicherheitseinrichtungen, wie beispielsweise Gurtstraffer oder Airbag,so dass die Eignung der Aggregatbeschleunigung zur Aufprallsensierung sichererscheint, insbesondere da die auf dem Rahmentunnelsignal basierende Überlegungeine konservative Abschätzungdes möglichenZeitpunktes liefert.TheAnalysis of a large number of acceleration pulses that occur at differentScenarios, eg solid barrier, 0 degrees, 30 degrees, offset deformableBarrier, pile impact, and speeds at the frame tunnel behind,were recorded, showed the same, although very differentpronouncedPhenomenon.The acceleration shows a significant increase after continuous increaseBurglary of the signal. Thereforthere is only one physically plausible explanation. At this time, the aggregate beatsagainst the attacksthe bearings, the hard coupling of the large aggregate mass to the alreadydelayedStructure means an energy input that causes a deceleration dropin the cell. But it must be clear to thisTime delayed the unitbecome. This time is well before the triggering timefor theSafety devices, such as belt tensioners or airbags,so that the suitability of the aggregate acceleration for impact detection safelyappears, especially since the consideration based on the frame tunneling signala conservative estimateof the possibleTiming delivers.
    [0024] Grundsätzlich liefertdas beschriebene Verfahren füralle Aufprallarten eine zuverlässigeAufprallerkennung, die zu einer ausreichend frühen Verzögerung der Vorderwagenstrukturführen.Basically deliversthe described method forall impact types a reliable oneImpact detection leading to a sufficiently early deceleration of the front end structureto lead.
    权利要求:
    Claims (9)
    [1]
    Verfahren zur Aufprallerkennung bei Kraftfahrzeugen,bei dem überzumindest einen Beschleunigungssensor (2) und die Auswertungder Werte des mindestens einen Beschleunigungssensors (2)die Aufprallsituation erfasst und zumindest eine Sicherheitseinrichtungausgelöstwird, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Beschleunigungssensor(2) an eine zur starren Fahrzeugstruktur elastisch aufgehängte odergelagerte trägeMasse gekoppelt wird und das Schwingungs- und/oder Beschleunigungsverhalten derträgenMasse zur Erfassung der Aufprallsituation ausgewertet wird.Method for impact detection in motor vehicles, in which at least one acceleration sensor ( 2 ) and the evaluation of the values of the at least one acceleration sensor ( 2 ) detects the impact situation and at least one safety device is triggered, characterized in that the at least one acceleration sensor ( 2 ) is coupled to an inert mass elastically suspended or mounted to the rigid vehicle structure and the vibration and / or acceleration behavior of the inertial mass is evaluated for detecting the impact situation.
    [2]
    Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass als trägeMasse der Motor und/oder das Getriebe und/oder die Motor/Getriebeeinheit(1) verwendet wird, an die der zumindest eine Beschleunigungssensor(2) gekoppelt wird.A method according to claim 1, characterized in that as inertial mass of the engine and / or the transmission and / or the motor / gear unit ( 1 ) to which the at least one acceleration sensor ( 2 ) is coupled.
    [3]
    Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,dass die Beschleunigungswerte bzw. Beschleunigungsvektoren über dieZeit integriert und daraus die Geschwindigkeitsänderungsvektoren Δv bestimmtwerden.Method according to claim 2, characterized in thatthat the acceleration values or acceleration vectors over theIntegrated time and determines the speed change vectors .DELTA.vbecome.
    [4]
    Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,dass aus der vektoriellen Berechnung von Beschleunigung und Geschwindigkeitder kausale Aufprallablauf und die erwartbare Schwere des Aufprallsbestimmt wird und die zumindest eine Sicherheitseinrichtung entsprechendangesteuert wird.A method according to claim 3, characterized in that from the vectorial calculation of acceleration and speed of the causal impact process and the expected severity of the is determined impact and the at least one safety device is driven accordingly.
    [5]
    Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, dass die Beschleunigungs- und/oder Geschwindigkeitswertein einer Unfalldatenschreibeinrichtung erfasst werden.Method according to one of the preceding claims, characterizedcharacterized in that the acceleration and / or speed valuesbe detected in an accident data writing device.
    [6]
    Vorrichtung zur Aufprallerkennung bei Kraftfahrzeugen,bei der überzumindest einen Beschleunigungssensor (2) und die Auswertungder Werte des mindestens einen Beschleunigungssensors (2)die Aufprallsituation erfassbar und zumindest eine Sicherheitseinrichtungauslösbarist, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Beschleunigungssensor(2) an eine zur starren Fahrzeugstruktur elastisch aufgehängte odergelagerte trägeMasse mechanisch gekoppelt wird und das Schwingungs- und/oder Beschleunigungsverhaltender trägenMasse bestimmbar und mit elektronischen Rechenmitteln zur Erfassungder Aufprallsituation auswertbar ist.Device for impact detection in motor vehicles, in which at least one acceleration sensor ( 2 ) and the evaluation of the values of the at least one acceleration sensor ( 2 ) the impact situation can be detected and at least one safety device can be triggered, characterized in that the at least one acceleration sensor ( 2 ) is mechanically coupled to a rigid vehicle structure elastically suspended or stored inertial mass and the vibration and / or acceleration behavior of the inertial mass can be determined and evaluated by electronic computing means for detecting the impact situation.
    [7]
    Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,dass als trägeMasse der Motor und/oder das Getriebe und/oder die Motor/Getriebeeinheit(1) verwendet wird, an die der zumindest eine Beschleunigungssensor(2) gekoppelt ist.Apparatus according to claim 6, characterized in that as inertial mass of the engine and / or the transmission and / or the motor / gear unit ( 1 ) to which the at least one acceleration sensor ( 2 ) is coupled.
    [8]
    Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,dass die vektorielle Auswertung mit elektronischen Rechenmittelnerfolgt, überwelche die kausalen Aufprallzusammenhänge ermittelbar sind und/oderzumindest eine Sicherheitseinrichtung ansteuerbar ist.Device according to claim 7, characterized in thatthat the vectorial evaluation with electronic computing meansdone, overwhich the causal impact contexts can be determined and / orat least one safety device can be controlled.
    [9]
    Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet,dass die Rechenmittel und/oder der zumindest eine Beschleunigungssensor(2) mit einem Unfalldatenschreiber verbunden sind.Device according to one of claims 6 to 8, characterized in that the computing means and / or the at least one acceleration sensor ( 2 ) are connected to an accident data recorder.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    DE102004006603B4|2015-06-03|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2005-09-01| OM8| Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law|
    2011-02-17| 8110| Request for examination paragraph 44|
    2011-11-22| R016| Response to examination communication|
    2014-02-26| R016| Response to examination communication|
    2015-02-13| R018| Grant decision by examination section/examining division|
    2016-03-04| R020| Patent grant now final|
    2020-09-01| R119| Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    DE102004006603.5A|DE102004006603B4|2004-02-11|2004-02-11|Method and device for impact detection in motor vehicles|DE102004006603.5A| DE102004006603B4|2004-02-11|2004-02-11|Method and device for impact detection in motor vehicles|
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