CN104648304A - 用于前纵梁安装的安全气囊的柔性光学碰撞检测传感器 - Google Patents

Abstract

一种柔性光学碰撞检测传感器，其安装在前保险杠的外侧部分，用于发信号表明机动车辆前角的偏置刚性壁障碰撞事件和指示安装在前纵梁上的小偏置刚性壁障安全气囊展开。安全气囊连接于邻近前纵梁的远端。连接到前保险杠的外侧部分的后表面的柔性光学碰撞检测传感器基于边角碰撞事件产生信号，由此，控制器处理碰撞检测传感器产生的信号且基于预定碰撞严重程度电驱动充气机。处于膨胀状态的安全气囊对偏置刚性壁障起作用，以产生对偏置刚性壁障的侧向力以推动机动车辆远离壁障，且从而通过机动车辆的侧向运动使碰撞能量改变方向。

Description

用于前纵梁安装的安全气囊的柔性光学碰撞检测传感器

相关申请的交叉引用

本申请与2013年11月18日提交的美国申请号为14/082,438题目为“前纵梁安装的安全气囊”和2013年11月18日提交的美国申请号为14/082,443题目为“用于前纵梁安装的安全气囊的柔性电阻式碰撞检测传感器”相关，通过引用将他们的全部内容结合于此。

技术领域

本发明大体涉及用于机动车辆并使碰撞事故期间对车辆的侵入最小化的安全气囊，更具体地涉及一种前纵梁安全气囊，如果发生小偏置刚性壁障碰撞其被触发充气并缓和小偏置刚性壁障碰撞。

背景技术

通常，安全气囊系统用在机动车辆中是本领域中众所周知的。传统上，这种安全气囊系统已经用在机动车辆内部以缓和并减小乘员与机动车辆内部部件和结构(例如方向盘、仪表盘、膝垫、侧车门板以及车身立柱)的碰撞。

然而，本发明致力于这种安全气囊系统与外部机动车辆部件结合以管理和控制机动车辆与外部物体碰撞事件的应用。特别是，安全气囊系统适合于管理和控制与机动车辆前角的碰撞事件。就是说，正在或者已经开发出各种测试协议和标准以解决车辆在这种碰撞事件中的完整性。例如，公路安全保险协会(Insurance Institute for Highway Safety，IIHS)已采用了一种新的小偏置正面碰撞测试，其中测试目的是管理和控制由实际机动车辆与固定的刚性杆的碰撞(自机动车辆重心偏置并处于主纵梁外侧)、车辆与车辆共线偏置碰撞(同样，自机动车辆重心偏置)、以及车辆与车辆正面斜向碰撞造成的损害和伤害。IIHS测试协议包含这种对刚性杆的碰撞评价以及使用25％重叠刚性壁障的当前设想，该壁障具有模拟6英寸杆半径的弯曲端。测试碰撞速度是40mph(每小时64千米)。在此预期的测试协议指的是40mph小偏置刚性壁障(“SORB”)碰撞测试。

考虑到SORB测试协议，评价当前的前端结构以优化车辆在小偏置杆碰撞事件中的性能。因此，缓和SORB碰撞的解决方案是有利的。

特别地，在此公开的安全气囊组件通过提供安装到保险杠后面车辆前纵梁的可展开结构实现了车辆性能的前述优化。基于车辆与SORB的碰撞，前保险杠安装的传感器发送信号至电子控制单元或ECU。一旦信号被处理，ECU激活纵梁上安装的充气机展开安全气囊。配置安全气囊设计以便安全气囊将以三角形形状展开，优选与纵梁和机动车辆的纵轴构成30度角。展开的三角形安全气囊的30度角端优选接近车辆的前保险杠系统。这种展开配置允许车辆产生对刚性壁障的非常高的Y方向力以推动车辆远离壁障并因此通过机动车辆的侧向运动使碰撞能量改变方向且从而使车辆侵入最小化。

发明内容

根据本发明的一个方面，公开了一种在与机动车辆前角的偏置刚性壁障碰撞事件中缓和侵入的安全气囊系统。安全气囊系统包含具有向前突出的远端的机动车辆前纵梁和连接于邻近前纵梁远端的安全气囊，该安全气囊具有收储状态和膨胀状态，其中处于膨胀状态的安全气囊具有倾斜的棱角前缘。充气机可操作地与安全气囊耦接且响应于电驱动而用气体给安全气囊充气。碰撞检测传感器基于碰撞事件产生信号，由此，控制器处理由检测传感器产生的信号且基于计算与机动车辆前角的预定碰撞严重程度来电驱动充气机。处于膨胀状态的安全气囊的倾斜棱角前缘对偏置刚性壁障起作用以便产生对偏置刚性壁障的侧向力，以推动机动车辆远离壁障且从而通过机动车辆的侧向运动使碰撞能量改变方向。

本发明的另一个方面是一种具有一对安全气囊的安全气囊系统，其中一对安全气囊中的每一个分别安装在机动车辆的每一侧。

本发明的另一个方面是一种安全气囊系统，其中机动车辆具有安装为邻近前纵梁的前轮，且安全气囊安装在前轮的前面。

本发明的附加方面是一种安全气囊系统，其中机动车辆包括具有外表面和内表面的车身板件，安全气囊置于邻近内表面以通过车身板件起作用来产生对偏置刚性壁障的侧向力。

本发明的另一个方面是一种安全气囊系统，其使用当处于膨胀状态时具有大体三角形配置的安全气囊，其中棱角前缘相当于三角形配置的斜边，安全气囊的前端相当于三角形配置的顶点，以及后端相当于三角配置的底边。

本发明的另一个方面是一种安全气囊系统，其中三角配置的顶点具有大约30度的角。

本发明的进一步方面是一种安全气囊系统，其中机动车辆配备有具有乘员约束系统展开传感器的自动乘员约束系统，且碰撞检测传感器也是用于自动乘员约束系统的展开传感器。

本发明的进一步方面是一种安全气囊系统，其具有安装到前保险杠的外侧部分的内表面的碰撞检测传感器。

本发明的附加方面是一种安全气囊系统，其具有碰撞检测传感器，该传感器在碰撞事件期间检测前保险杠的外侧部分的弯曲。

本发明的另一个方面是一种安全气囊系统，其具有含导电薄膜的碰撞检测传感器，该薄膜当弯曲时产生电信号。

本发明的更进一步方面是一种安全气囊系统，其具有含光纤电缆的碰撞检测传感器，该光纤电缆响应于光纤电缆的弯曲产生可变的输出信号。

本发明的另一个方面是一种用于机动车辆的安全气囊系统，其包含前纵梁、连接到前纵梁并且当膨胀时具有棱角前缘的安全气囊、充气机、用于基于物体与车辆的边角的碰撞产生信号的传感器、以及用于从传感器接收信号并驱动充气机的控制器，其中安全气囊的棱角前缘产生对物体的侧向力。

本发明的附加方面是一种安全气囊系统，其使用了具有远端和外侧表面的前纵梁，其中安全气囊连接在前纵梁远端的前纵梁的外侧表面上。

本发明的进一步方面是一种安全气囊系统，其使用了从机动车辆的每一侧向前延伸的一对前纵梁，一对安全气囊的每一个分别安装到每一个前纵梁的外侧表面上。

本发明的另一个方面是一种方法，其使用安全气囊系统以产生对偏置刚性壁障的侧向力，以推动机动车辆远离壁障且从而通过机动车辆的侧向运动使碰撞能量改变方向，其中该方法包含提供具有向前突出远端的机动车辆前纵梁的步骤、将安全气囊连接于邻近前纵梁的远端的步骤，该安全气囊具有收储状态和膨胀状态，其中处于膨胀状态的安全气囊构成倾斜的棱角前缘，该方法还包含为安全气囊配备可操作地与安全气囊耦接并响应于电驱动来用气体给安全气囊充气的充气机的步骤，提供用于基于碰撞事件产生信号的碰撞检测传感器的步骤，以及提供用于处理检测传感器产生的信号的控制器的步骤，基于与机动车辆前角的预定碰撞严重程度电驱动充气机的步骤，以及处于膨胀状态的安全气囊呈现倾斜的棱角前缘以对偏置刚性壁障起作用以便产生对偏置刚性壁障的侧向力来推动机动车辆远离壁障且从而通过机动车辆的侧向运动使碰撞能量改变方向的步骤。

本发明的另一个方面是一种方法，其中安全气囊当处于膨胀状态时具有大体三角形配置，其中棱角前缘相当于三角形配置的斜边，安全气囊的前端相当于具有大约30度角的三角形配置的顶点、以及后端相当于三角形配置的底边。

根据本发明，提供一种用于在机动车辆的前角与偏置刚性壁障碰撞事件中为了缓和侵入而驱动安全气囊系统的传感设备，安全气囊系统包含具有向前突出的远端的机动车辆前纵梁、连接于邻近前纵梁的远端并具有收储状态和膨胀状态的安全气囊、可操作地与安全气囊耦接并响应于电驱动来用气体给安全气囊充气的充气机、用于基于碰撞事件产生信号的柔性光纤碰撞检测传感器；以及用于处理检测传感器产生的信号并基于计算机动车辆的前角的预定碰撞严重程度而电驱动充气机的控制器，其中，处于膨胀状态的安全气囊对偏置刚性壁障起作用，以便产生对偏置刚性壁障的侧向力以推动机动车辆远离壁障，并因此通过机动车辆的侧向运动使碰撞能量改变方向。

根据本发明的一个实施例，前保险杠连接到前纵梁的远端且传感器安装到保险杠并适合测量保险杠的弯曲。

根据本发明的一个实施例，传感器直接安装到前保险杠的后侧的外侧部分。

根据本发明的一个实施例，传感器大体沿着与保险杠接触的传感器的整个长度通过粘合剂结合到前保险杠的后表面。

根据本发明的一个实施例，传感器在沿着它的长度的固定点安装到前保险杠的后表面。

根据本发明的一个实施例，传感器在沿着它的长度的固定点通过连接到传感器的线夹安装到前保险杠的后部。

根据本发明的一个实施例，其中前保险杠的后表面进一步包含通道且传感器置于通道内。

根据本发明的一个实施例，柔性光纤传感器包含光纤电缆、光源、光电二极管、以及放大器，且其中光源通过光纤电缆发送光信号，光信号由光电二极管接收并进而从放大器输出与接收到的光量子成比例的电信号。

根据本发明的一个实施例，光纤电缆由被薄层的覆层材料环绕的芯部材料组成，覆层材料具有与芯部材料不同的折射率，以及其中覆层通过部分去除覆层进行修饰以在芯部材料上形成裸露部分，以便弯曲光纤电缆会改变从光纤电缆逸散的光量子，借此，光电二极管的信号将会被改变，表明光纤电缆的弯曲量。

根据本发明的一个实施例，只去除光纤电缆一侧的覆层以检测表明光纤电缆是否朝向光纤电缆的修饰侧的裸露部分弯曲或弯曲远离它的定向信号。

根据本发明的一个实施例，通过安装光纤电缆至前保险杠的后表面和前纵梁的远端部分并从而引起柔性光纤传感器感测前保险杠的任何向后弯曲，柔性光纤传感器适用于提供信号来检测偏置碰撞模式。

根据本发明的一个实施例，去除覆层以沿着光纤电缆的长度以第一固定间隔在邻近前保险杠的预定区域形成裸露部分，从而检测前保险杠的局部变形。

根据本发明的一个实施例，去除覆层以在前保险杠和前纵梁的远端部分之间的弯曲半径中以第二更小的间隔形成裸露部分，以表明前保险杠和前纵梁之间的变形。

根据本发明的一个实施例，安装到前纵梁的部分光纤电缆没有去除覆层。

根据本发明的一个实施例，光源是红外发光二极管。

根据本发明的一个实施例，光电二极管是红外检测器。

根据本发明，提供一种用于驱动机动车辆中的安全气囊系统的传感设备，其包含具有收储状态和膨胀状态的安全气囊、可操作地与安全气囊耦接并响应于电驱动来用气体给安全气囊充气的充气机、用于基于偏置碰撞事件产生信号的碰撞检测传感器；以及用于处理传感器产生的信号和基于计算机动车辆的前角的预定碰撞严重程度来电驱动充气机的控制器，其中，机动车辆进一步包含连接于邻近前纵梁的远端的前保险杠且传感器包含安装到前保险杠的后侧的外侧部分的柔性光纤传感器。

根据本发明，提供一种展开机动车辆安全气囊系统的方法，该方法包含以下步骤：

提供具有向前突出的远端的机动车辆前纵梁；

提供具有收储状态和膨胀状态的安全气囊；

为安全气囊配备可操作地与安全气囊耦接并响应于电驱动来用气体给安全气囊充气的充气机；

提供用于基于偏置碰撞事件产生信号的柔性光纤传感器；以及

提供用于处理检测传感器产生的信号的控制器；以及

基于车辆的预定碰撞严重程度来电驱动充气机。

根据本发明的一个实施例，柔性光纤传感器包含光纤电缆、光源、光电二极管、以及放大器，且其中该方法进一步包含以下步骤：

从光源通过光纤电缆发送光信号；

通过光电二极管接收光信号；

从放大器输出与接收到的光量子成比例的电信号；

比较输出的电信号与对应于预定碰撞严重程度的预定信号强度；以及

如果输出的电信号强度等于或超过对应于预定碰撞严重程度的信号强度，展开安全气囊。

根据本发明的一个实施例，进一步包含安装光纤电缆至前保险杠的后表面和车架纵梁的远端部分的步骤，从而引起柔性光纤传感器感测前保险杠的任何向后弯曲。

本领域的技术人员通过对下列说明书、权利要求以及附图的学习可以理解和领会本发明的这些以及其他方面、目标、以及特性。

附图说明

在附图中：

图1是包含用于依照本发明的安全气囊系统的处于膨胀状态的安全气囊的第一实施例的机动车辆前侧车架纵梁的正面透视图；

图2是包含用于依照本发明的安全气囊系统的处于膨胀状态的安全气囊的第一实施例的机动车辆前侧车架纵梁的后视透视图；

图3是用于本发明的安全气囊系统的处于膨胀状态的安全气囊的第一实施例的仰视图；

图4是依照本发明处于膨胀状态的安全气囊的第一实施例的前视图；

图5是依照本发明处于膨胀状态的安全气囊的第一实施例的侧视图；

图6是依照本发明处于膨胀状态的安全气囊的第二实施例的正面透视图；

图7是接触碰撞壁障的依照本发明处于膨胀状态的安全气囊的第二实施例的俯视图；

图8是依照本发明处于收储状态的安全气囊的第二实施例的俯视图；

图9是和本发明的安全气囊系统一起使用的安装的保险杠弯曲碰撞传感器的第一实施例的后视透视图；

图10是和本发明的安全气囊系统一起使用的保险杠弯曲碰撞传感器的第一实施例的俯视透视图；

图11a是和本发明的安全气囊系统一起使用的保险杠弯曲碰撞传感器的第一实施例的另一个透视图；

图11b是和本发明的安全气囊系统一起使用的保险杠弯曲碰撞传感器的第一实施例的另一个透视图；

图12是和本发明的安全气囊系统一起使用的保险杠弯曲碰撞传感器的第二实施例的示意图；

图13是和本发明的安全气囊系统一起使用的保险杠弯曲碰撞传感器的第二实施例的透视图；以及

图14是和本发明的安全气囊系统一起使用的安装的保险杠弯曲碰撞传感器的第二实施例的后视透视图。

具体实施方式

为了在此说明的目的，术语“上部”、“下部”、“右部”、“左部”、“后部”、“前部”、“垂直”、“水平”以及由此派生的词应当如图1中的取向与本发明关联。然而，应当理解的是，除了做出明显相反的说明之外，本发明可以取多种的可供选择的取向和步序。还应当理解的是，在附图中说明的以及在随后的说明书中描述的特定的设备与流程都是仅仅是权利要求所定义的发明构思的示例性实施例。因此，与在此公布的实施例相关的特定尺寸和其他的物理特性并不能被认为是限制，除非在权利要求中另有清楚表述。

参考附图1-4，机动车辆10包括前车架12，前车架12包括机动车辆的一对前纵梁16。在本发明的一个实施例中，前车架12可以大体延伸车身的长度，但是在其他配置中可以向机动车辆10的承载式车身结构外和前延伸，小型车辆通常是如此。每个前纵梁16可以具有含用于加固的一体的肋18和凸缘20的梁配置，如图1-8所示。前纵梁16也可以具有管状配置，如图9和14所示。在两种情况中的任何一种中，每个前纵梁16包括提供凸缘24的前部远端22，保险杠组件26可以要么直接要么间接通过中间保险杠支架28连接到该凸缘24。

保险杠组件26可以采用许多可能的配置中的一种，但是作为代表性的，优选包括钢加固梁30，其连接具有与机动车辆10的总体外部颜色搭配的装饰面漆和颜色的主体外部罩板(outer body fascia)32。保险杠组件26与前纵梁16的连接物也可以包括低速(即5-9mph)碰撞缓冲物154，例如聚凝胶缓冲物，其具有可移位的杆和管组件，能够在没有破坏前纵梁16的远端22以及最小程度破坏主体外部罩板32的情况下吸收来自低速碰撞的碰撞能量，如图9和14所示。

前纵梁16以及其他前车身结构和发动机部件(前安装发动机机动车辆的情况下)提供了可变形的前方部分34(其也可以用于碰撞缓冲)，如本领域中公知的。可以想到和预期的是，在前方碰撞中(例如在上述NCAP测试中)前方部分34将基于与物体的接触发生变形以吸收与这种前方碰撞相关的碰撞能量。正如在这种系统中常见的，一个或多个加速度计用作传感设备以基于正面碰撞的突然减速产生电信号。然后，该信号由车载电子控制单元或ECU60检测，且然后如果检测到预定减速，用于确定安装的乘员约束系统(例如一个或多个安全气囊组件)是否应该在乘员舱内展开。

对于SORB碰撞，车辆结构性能的进一步优化可以通过提供前纵梁安装的安全气囊系统35获得，以在40mph SORB碰撞中缓和侵入。处于收储状态的安全气囊36安装在前纵梁16的远端22的“溃压箱(crash can)”或可变形部分156的外表面38，最好参见图8。处于收储状态的前纵梁安装的安全气囊36优选包括若干预定褶皱40、42、44、46以控制展开，如下所示。优选地，一对前纵梁安装安全气囊36中的每一个分别置于每个前轮48的前部。因此，前纵梁安装安全气囊36被安装到前保险杠组件26后面的机动车辆10的前纵梁16。进一步地，为了美化的目的，机动车辆10也可以包括具有外表面52和内表面54的前侧车身面板50(例如图7所示的前护板)，其中安全气囊36置于接近内表面54并通过车身面板50起作用以产生对SORB壁障56的侧向力，下面进行讨论。

基于车辆与SORB壁障56的碰撞，传感器58发送信号至电子控制单元或ECU 60。一旦信号被处理，ECU 60激活可操作地与前纵梁安装的安全气囊36耦接的充气机62，以展开前纵梁安装的安全气囊36。安全气囊36优选配置为，当安全气囊36处于膨胀状态时将以大体三角形配置的方式展开，从而构成相当于三角形配置的斜边的棱角前缘64，相当于三角形配置的顶点且优选具有大约30度角的安全气囊的前端66，以及相当于三角形配置的底边的后端68。这种展开配置允许车辆产生对SORB壁障56的非常高的侧向或Y方向力以推动机动车辆10侧向远离SORB壁障56，从而通过机动车辆10的侧向运动使碰撞能改变方向以及从而最小化车辆侵入，如图7所示。

如图6-8所示，安全气囊的前端66可以侧向向外延伸以形成偏置壁(offset wall)70以便填充折叠的安全气囊和前面板50的内表面54之间的空间54。然而，应当指出的是，棱角前缘64也同样置于与机动车辆的纵轴接近30度角以便产生侧向移动机动车辆10所需的Y方向力。而且，如图6所示，在优选由钢或铝制造的车架内安装收储的安全气囊36是有益的，以形成加固空间，安全气囊36可以在该加固空间内膨胀并因此当展开和接触SORB壁障56时维持棱角前缘64的形状。

如之前所指出的，加速度计可以用作传感设备以基于正面碰撞的突然减速产生电信号，从而在检测到预定的减速的情况下在乘员舱内展开安全气囊。这些加速度计也可以用于用信号通知车辆与SORB碰撞。然而，在某些情况下，例如小重叠正面碰撞，传统的正面碰撞传感系统花费的时间可能不是理想的且可能不能为本公开的安全气囊结构的完全展开提供充足的时间。这些种类的碰撞可能需要附加的尤其是设计用于根据车辆前部结构、碰撞速度以及与之发生碰撞的物体来感测小重叠正面碰撞的传感系统。

因此，优选单独的前保险杠安装传感器58用于发送信号至ECU(电子控制单元)60(例如图12所示)，以便安全气囊36基于与SORB壁障56的碰撞优选在碰撞事件开始之后的5-15毫秒内膨胀。事实上，前纵梁安全气囊36根据车辆前端结构优选在前纵梁16和溃压箱154开始变形之前(大致10到20毫秒)完全展开并且到位。因此，除了传统的机动车辆碰撞传感器，用于确定保险杠加固梁30的弯曲的前保险杠安装的传感器58可以用于更快地发送信号至为安装到前保险杠的外侧部分的前保险杠安装的传感器58指定的ECU 60。该位置不管传感器的设计为感测SORB碰撞事件提供了理想的信号。然而，此处是不利的环境，遭受105℃的温度和当降水期间驾驶时来自车轮飞溅的盐沫。两个优选的构思是安装在前保险杠上的一个或多个电阻式梁弯曲传感器74或基于光纤技术的一个或多个前保险杠弯曲传感器76。

第一个构思，柔性电阻式传感器(flexible electro-resistive sensor)74，是柔性传感器设计，其监控位于前罩板32后部的保险杠加固梁30的弯曲。柔性电阻式传感器74包括力电阻式薄膜(force-resistive film)78，其由印刷在透明塑料薄膜82上的导电油墨80组成。导电油墨80响应于当薄膜82弯曲时材料经受的压力而改变电阻。通过应用电压和测量变化，可以测量柔性电阻式传感器74中的弯曲量，如图9所示。因此，在碰撞事件中，薄膜82弯曲且产生电信号以测量和比较实际碰撞严重程度与预定碰撞严重程度以确定是否需要驱动安全气囊36。如果检测到的信号等于或超过对应于预定碰撞严重程度的信号水平，开始安全气囊36展开。因为柔性电阻式传感器74在不足以形成汽车级别通信协议的电流水平操作，柔性电阻式信号74的电流水平必须在以汽车电压水平输出信号之前在单独的步骤中增加。

柔性电阻式传感器74安装到前保险杠30的外侧部分33的后表面31、前车架纵梁16的前面，以检测初始只引起前保险杠30的外侧部分33的弯曲的小偏置碰撞事件。这种弯曲只当碰撞足够质量的物体使金属板保险杠30偏斜时发生且不受主要是共振且不导致保险杠30的显著位移的局部短时碰撞影响。这提高了柔性电阻式传感器74相对于受来自振动的振动信号影响的加速度计的识别能力。为了及时提供决策信号，柔性电阻式传感器74优选直接安装在前保险杠30的外侧部分33的后表面31，如图9所示。这种安装位置优于将电阻式前保险杠弯曲传感器74安装到保险杠罩板32上，这是由于前保险杠30结构上比罩板32更稳健，且由于与小质量物体(例如购物车和自行车)意外的碰撞不发生弯曲。

为了使柔性薄膜传感器在这种环境中运行和存在，力电阻薄膜传感器优选使用在高温(即100℃之上)保持它的电性质的导电油墨80。柔性电阻式传感器74也优选包有防水的但是柔性的包层86以保护油墨80不受水和盐沫的影响，如图10所示。包层86可以是单独的环绕柔性电阻式传感器74的固体件或围绕柔性电阻式传感器74的管，且管的末端密封。包层86可以浸渍或喷射到柔性电阻式传感器74上。从而，包层86保护柔性电阻式传感器74不受发生在前保险杠组件26上的极端温度和液体暴露的影响。包层86材料当应用时必须足够柔韧，他们不妨碍柔性电阻式传感器74的弯曲性质。

另外，可以用粘合剂将柔性电阻式传感器74与保险杠30的金属结合，因此柔性电阻式传感器74的整个长度被固定且必须随着保险杠扩张和收缩。然而，力电阻薄膜传感器油墨80和薄膜82以及其所安装的前保险杠30的金属板的不同的热膨胀系数引起随着温度变化的信号的固有漂移，其当与弯曲时柔性电阻式传感器74的输出相比时可以是显著的。为了使这种漂移最小化，柔性电阻式传感器74优选安装在沿着它的长度的固定点。这些可以是连接到柔性电阻式传感器74或构造于保护包层86中的线夹88，如图11a所示。它也可以是刚性连接到或构造于保险杠30中的通道90，柔性电阻式传感器74宽松地位于通道90内，如图11b所示。这种配置允许柔性电阻式传感器74元件(即油墨80、薄膜82和包层86)在不顾及前保险杠30的热膨胀和收缩的情况下热膨胀和收缩，减小了来自系统的热循环引发的信号漂移量。因此，柔性电阻式传感器74可以用于以及时的方式检测SORB碰撞事件。进一步地，柔性电阻式传感器74相对低价且对环境稳健，维持了其在液体喷溅和温度变化期间的感测能力。

作为选择，柔性光纤传感器76可以用于检测SORB碰撞。柔性光纤传感器76由光纤电缆92、光源94、光电二极管96以及放大器98组成，如图12所示。光源94，优选红外(IR)发光二极管(LED)，通过光纤电缆纤维92发送光信号，该信号由光电二极管96(优选红外检测器)接收，光电二极管96反过来从放大器98输出与接收到的光量子成比例的电信号。

柔性光纤电缆92由被薄层覆层材料102环绕的芯部材料100组成，覆层材料102具有与芯部材料100不同的折射率。通常，任何芯部材料100的壁104反弹的光被反射回芯部材料100且由于电缆的弯曲没有光损失。然而，如果局部覆层被去除以在芯部材料100上形成裸露部分106，如图13所示，以某个角度投射到芯部材料100的壁104的部分光将逸散出芯部材料100。弯曲柔性光纤电缆92允许甚至更多的光逸散。因此，投射到光电二极管96的光量子将变得减少，并且光电二极管96的信号将变得减小，表明光纤电缆92的弯曲度。进一步地，如果只去除了在光纤电缆92的一侧的覆层102，光电二极管96可被用于检测定向信号，表明光纤电缆92是否朝向光纤电缆92的修饰侧的裸露部分106弯曲或远离它。

如上所指出的，在SORB测试模式中，优选在初步接触的5毫秒内检测碰撞以便及时提供前纵梁安全气囊36的激活。通过仔细地将光纤电缆92放置在相关区域和修饰覆层102以产生设定式样的裸露部分106，柔性光纤传感器76可以适合提供特定地监测SORB碰撞模式的信号。如图14所示，光纤电缆可以安装到保险杠加固梁30的外侧部分33的背面31且也可以安装于邻近凸缘24的车架纵梁16的远端部分22。在这种配置中，柔性光纤传感器76感测前保险杠组件26的外侧部分33的任何向后弯曲。为了适应这种特定模式，去除覆层102以在光纤电缆92的特定区域形成裸露部分106。就是说，直接安装到前保险杠加固梁30的外侧部分33的光纤电缆92的部分优选具有去除的覆层102，以在一侧形成有规律间隔的裸露部分以检测车架纵梁16外侧的保险杠加固梁30的任何局部变形。优选去除覆层102以在弯曲半径内以更小的间隔形成裸露部分106以给予保险杠加固梁30和前纵梁16以及凸缘24之间的变形的及时指示。优选只去除在光纤电缆92这些部分的覆层102以在电缆的一侧形成裸露部分106，以便区分向内弯曲和向外弯曲。

相关的特定SORB碰撞模式的检测通过比较检测到的光强度信号和对应于安全气囊应当展开的碰撞严重程度的预定的光强度信号获得，且当检测到的光信号等于或超过预定光强度信号时调整安全气囊展开。安装到前纵梁16的光纤电缆92的部分没有去除覆层，因为前纵梁16在事件中的变形对于用于激活前纵梁安全气囊系统35来说发生的太迟。使用这种选择性的覆层去除技术，光纤电缆92的单个长度可以设计用于在特定的取向和方向执行及时弯曲感测。光缆传感器可以大体沿着接触保险杠和前纵梁的传感器的整个长度用粘合剂结合到前保险杠的后表面。光纤传感器也可以在沿着它的长度的固定点通过连接到图11a所示的传感器的线夹88来安装到前保险杠的后部和前纵梁的远端部分。

在此公开的SORB前纵梁安装的安全气囊系统35是轻量的、需要最小的封装、以及使用成熟的充气技术。进一步地，公开的SORB前纵梁安装安全气囊系统35不干扰对优化新车碰撞测试(New Car AssessmentProgram，NCAP)35mph完全正面碰撞模式的机动车辆性能的努力。就是说，公开的SORB前纵梁安装安全气囊系统35可以在所有的当正面碰撞部件可能存在时(如完全正面碰撞、偏置正面碰撞和成角度碰撞)的情况中展开。虽然SORB碰撞事件可以由用于在正面碰撞中约束装置展开的传统的正面碰撞传感器感测，但是提供的单独的前保险杠加固梁安装的传感器58提高了性能。

应当理解的是，在不脱离本发明的构思的情况下，可以对上述结构做出变化和修改，并进一步应当理解的是，这些构思旨在由下述权利要求覆盖，除非这些权利要求通过其文字另有明确表述。

Claims (10)

1.一种传感设备，其用于在机动车辆的前角与偏置刚性壁障碰撞事件中为了缓和侵入而驱动安全气囊系统，安全气囊系统包含具有向前突出的远端的机动车辆前纵梁、连接于邻近前纵梁的远端并具有收储状态和膨胀状态的安全气囊、可操作地与安全气囊耦接并响应于电驱动来用气体给安全气囊充气的充气机、用于基于碰撞事件产生信号的柔性光纤碰撞检测传感器；以及用于处理检测传感器产生的信号并基于计算机动车辆的前角的预定碰撞严重程度来电驱动充气机的控制器，其中，处于膨胀状态的安全气囊对偏置刚性壁障起作用，以便产生对偏置刚性壁障的侧向力以推动机动车辆远离壁障，并因此通过机动车辆的侧向运动使碰撞能量改变方向。

2.根据权利要求1所述的传感设备，其中前保险杠连接到前纵梁的远端且传感器安装到保险杠并适合测量保险杠的弯曲。

3.根据权利要求2所述的传感设备，其中传感器直接安装到前保险杠的后侧的外侧部分。

4.根据权利要求3所述的传感设备，其中传感器大体沿着与保险杠接触的传感器的整个长度通过粘合剂结合到前保险杠的后表面。

5.根据权利要求3所述的传感设备，其中传感器在沿着它的长度的固定点安装到前保险杠的后表面。

6.根据权利要求1所述的传感设备，其中柔性光纤传感器包含光纤电缆、光源、光电二极管、以及放大器，且其中光源通过光纤电缆发送光信号，光信号由光电二极管接收并进而从放大器输出与接收到的光量子成比例的电信号。

7.一种用于驱动机动车辆中的安全气囊系统的传感设备，其包含具有收储状态和膨胀状态的安全气囊、可操作地与安全气囊耦接并响应于电驱动来用气体给安全气囊充气的充气机、用于基于偏置碰撞事件产生信号的碰撞检测传感器；以及用于处理传感器产生的信号和基于计算机动车辆的前角的预定碰撞严重程度来电驱动充气机的控制器，其中机动车辆进一步包含连接于邻近前纵梁的远端的前保险杠且传感器包含安装到前保险杠的后侧的外侧部分的柔性光纤传感器。

8.一种展开机动车辆安全气囊系统的方法，该方法包含以下步骤：

提供具有向前突出的远端的机动车辆前纵梁；

提供具有收储状态和膨胀状态的安全气囊；

为安全气囊配备可操作地与安全气囊耦接并响应于电驱动来用气体给安全气囊充气的充气机；

提供用于基于偏置碰撞事件产生信号的柔性光纤传感器；以及

提供用于处理检测传感器产生的信号的控制器；以及

基于车辆的预定碰撞严重程度来电驱动充气机。

9.根据权利要求8的方法，其中柔性光纤传感器包含光纤电缆、光源、光电二极管、以及放大器，且其中该方法进一步包含以下步骤：

从光源通过光纤电缆发送光信号；

通过光电二极管接收光信号；

从放大器输出与接收到的光量子成比例的电信号；

比较输出的电信号与对应于预定碰撞严重程度的预定信号强度；以及

如果输出的电信号强度等于或超过对应于预定碰撞严重程度的信号强度，展开安全气囊。

10.根据权利要求9所述的方法，进一步包含安装光纤电缆至前保险杠的后表面和车架纵梁的远端部分的步骤，从而引起柔性光纤传感器感测前保险杠的任何向后弯曲。