DE3728382A1 - Vorrichtung zum selbsttaetigen ausloesen von insassenschutzvorrichtungen bei einem unfall - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum selbsttätigen Aus­ lösen von Insassenschutzvorrichtungen, insbesondere Kraftfahrzeugen, nach der Gattung des Anspruchs 1. Es ist bereits bekannt, die Aus­ lenkungen eines Lagegebers mit Hilfe von in den Ecken eines Recht­ ecks angeordneten Sensoren zu bestimmen. Die abgegebenen Signale werden in einer Auswerteschaltung ausgewertet, wobei die vom Abstand des Lagesensors von den Ecken der Rechteckfläche abhängige Änderung der Sensorsignale als Maß für den Abstand und als Ansteuersignal für ein Korrekturglied verwendet wird. Die Vorrichtung ist aber relativ kompliziert und für den Serieneinbau in Kraftfahrzeugen als Auslöse­ vorrichtung zu teuer.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß die Vorrichtung unabhängig von der Richtung der einwirkenden Beschleunigung ein Sicherheitssystem auslöst. Zum Auslösen von Sicherheitssystemen wie z.B. Airbag oder Gurtstraffer ist es nicht erforderlich, die Rich­ tung der angreifenden Beschleunigung und deren exakte Lage zu er­ kennen.

Besonders vorteilhaft ist es beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2, daß eine bestimmte Auslöseschwelle vorgebbar ist und deutlich er­ kannt wird.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor­ teilhafte Weiterbildungen der im Anspruch 1 angegebenen Vorrichtung möglich.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge­ stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen die Fig. 1 eine Ausgestaltung der Vorrichtung im Längs­ schnitt und Fig. 2 eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In der Fig. 1 ist mit 10 ein Sensor bezeichnet, der zum Auslösen von Insassenschutzvorrichtungen, z.B. Airbag oder Gurtstraffer in Kraftfahrzeugen dient. Er weist eine Grundplatte 11 und einen Rah­ men 12 auf, an der ein Feder-Massesystem 13 befestigt ist. Es be­ steht aus einer elastischen Aufhängung 14 und einem als seismische Masse 15 dienenden Körper.

Auf der Grundplatte 11 ist im Bereich der seismischen Masse 15 eine Spule 16 aufgebracht, die durch Ätzen, Drucken, Aufdampfen oder ähn­ liche bekannte Verfahren hergestellt ist. In der Fig. 1 ist die Spule 16 kreisförmig ausgebildet. Es ist aber auch eine andere Form der Spule, wie z.B. oval oder rechteckig denkbar. Die Form der Spule 16 ist, wie weiter unten beschrieben, abhängig davon, ob eine beson­ dere Auslenkungsrichtung bevorzugt angezeigt werden soll.

Die Masse 15 weist an der der Spule 16 zugewandten Seite eine Schicht 17 aus elektrisch leitfähigem Material auf. Die seismische Masse 15 kann aber auch vollständig aus diesem Material bestehen. Wichtig ist ferner, daß der Abstand a zwischen der seismischen Masse 15 und der Oberfläche der Spule 16 möglichst gering und über den ganzen Bereich möglichst gleich groß ist.

Wird die Spule 16 von einer hochfrequenten Wechselspannung durch­ flossen, so bilden sich an der Oberfläche der seismischen Masse 15, d.h. des elektrisch leitfähigen Materials, Wirbelströme aus. Wird die seismische Masse 15 aus ihrer Grundposition durch eine angrei­ fende Beschleunigung ausgelenkt, so ändert sich die Wirbelstromaus­ bildung an der Oberfläche der seismischen Masse 15. Die Auslenkung der seismischen Masse 15 ist bei statischer Betrachtung von der Win­ kellage ϕ und bei dynamischer Betrachtung von der Winkelbeschleuni­ gung und/oder der Linearbeschleunigung bzw. abhängig. Durch die Änderung der Wirbelstromausbildung ändert sich die Impedanz der Spule 16, so daß die sich dadurch ändernde Amplitude der Trägerfre­ quenz der Spule 16 als Meßsignal für die Verschiebung der seis­ mischen Masse 15 aus dem Spulenmittelpunkt ausgenutzt werden kann. Bekanntlich entsteht bei einer Verkleinerung der Wirbelstromausbil­ dung eine Vergrößerung der Induktivität der Spule 16, wenn die Wick­ lungen der Spule 16 von einem hochfrequenten Wechselstrom durchflos­ sen werden. Der Abstand a zwischen der Spule 16 und der Unterkante der seismischen Masse 15 soll dabei möglichst klein ausgebildet sein.

Besonders vorteilhaft ist die Ausbildung nach Fig. 2, wobei gleiche Teile wieder mit den gleichen Ziffern bezeichnet sind. Die Spule 16 ist in Fig. 2 mit Hilfe einer Maskierung 20, d.h. einer Schicht aus elektrisch leitendem Material, abgedeckt. Die Maskierung 20 weist etwa im Bereich der Kanten der seismischen Masse 15 einen Ringspalt 21 auf. Da die Spule 16 im übrigen Bereich völlig abgedeckt ist, können die Feldlinien nur hier konzentriert austreten. Die seis­ mische Masse 15 wird somit jeweils im Bereich starker Feldlinien ausgelenkt. Dadurch können bereits bei kleinen Verschiebungen der seismischen Masse 15 hohe Meßsignale erzeugt werden. Dies ist beson­ ders wichtig und vorteilhaft, wenn die elastische Aufhängung 14 be­ sonders steif ausgebildet sein soll. Dadurch kann eine hohe Eigen­ frequenz des Feder-Massesystems 13 erhalten werden.

Ist die Aufhängung 14 im Querschnitt rund ausgebildet, dann ist die Auslenkung der Masse 15 richtungsunabhängig, d.h. Beschleunigungen oder Lageänderungen aus allen Richtungen wirken sich gleich groß aus.

Es ist aber auch möglich, für die Aufhängung 14 ein Rohr oder einen Stab mit einem rechteckigen Querschnitt zu verwenden. Dadurch ist eine gezielte richtungsabhängige Empfindlichkeit des Sensors 10 möglich. Die Beschleunigung, die quer zu der jeweils längeren Kante wirkt, kann dadurch bevorzugt Sicherheitssysteme auslösen.

Das gewonnene Meßsignal wird einer nicht dargestellten Auswerte­ schaltung zugeführt, die dann eine entsprechende Insassenschutzvor­ richtung für das Kraftfahrzeug auslöst.

Claims (9)

1. orrichtung zum selbsttätigen Auslösen von Insassenschutzvorrich­ tungen in Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen, die bei Abwei­ chung von einer zulässigen Lage oder einem zulässigen Fahrzustand des Fahrzeugs ein Steuersignal abgibt, wobei ein Sensor (10) eine außerhalb des Massemittelpunktes elastisch verankerte seismische Masse (15) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer Grund­ platte (11) mindestens eine von einem hochfrequenten Wechselstrom durchflossene Spule (16) angeordnet ist, die mit der seismischen Masse (15) in Wirkverbindung steht, und daß die seismische Masse (15) mindestens im Bereich der Spule (16) aus einem elektrisch leitenden Material besteht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die seismische Masse (15) auf der der Spule (16) zugewandten Seite eine Schicht aus elektrisch leitendem Material aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die seismische Masse (15) aus elektrisch leitendem, nicht magnetischen Material besteht.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Spule (16) von einer Blende (20) aus elektrisch leitendem Material mit mindestens einem Schlitz (21) abgedeckt ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Blende (20) einen ringförmigen Schlitz (21) auf­ weist und sich die Kanten des elektrisch leitenden Materials der seismischen Masse (15) im Bereich des Schlitzes (21) befinden.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Spule (16) spiralförmig auf der Grundplatte (11) aufgebracht ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die seismische Masse (15) an einer Aufhängung (14) befestigt ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, die Aufhängung (14) stabförmig ist und einen runden Quer­ schnitt hat.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die stabförmige Aufhängung (14) in den Richtungen (x- bzw. y-Richtung) der Flächennormalen der Grundplatte (11) unterschiedliche Widerstandsmomente hat.