CN104828001B - 车辆 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种车辆。所述车辆具有护板组件，所述护板组件可包括：护板，具有内表面；传感器组件，包括与内表面形成为一体的壳体、具有连接器的传感器以及可旋转地附着到传感器的手柄。手柄可被构造为当传感器插入到壳体中时在第一位置和第二位置之间选择性地旋转，并可包括凸片，用于当手柄处于第一位置时防止其它连接件与连接器配合性对接，而在手柄处于第二位置时不防止其它连接件与连接器配合性对接。
Description
技术领域
本公开涉及将传感器附着到车辆组件。
背景技术
机动车辆使用环境意识来提高车辆性能和车辆安全特性。消费者的嗜好和机动车辆规章可推动环境意识提高的需求。车辆结构可与传感器系统一起运行，以获得周围环境的信息并指导相应的车辆响应。车辆车载系统可从车辆上的不同位置获得不同类型的信息。这些车辆系统可包括用于辅助获得信息的传感器和传感器系统。这些传感器在车辆上的位置和/或定位通常在传感器和传感器系统的操作中起作用。另外，这些传感器系统可被设计为便于有效的安装和/或装配过程。
发明内容
根据本公开的一方面，提供了一种车辆，所述车辆包括保险杠梁、具有内表面的保险杠盖以及设置在所述梁和所述盖之间的传感器组件。壳体与所述内表面形成为一体并限定至少一个内部手柄引导部和至少一个内部斜坡。传感器包括连接器、至少一个传感器外部凸片以及可旋转地附着到传感器的手柄。手柄被构造为在第一位置和第二位置之间选择性地旋转，并限定至少一个锁止凸片、至少一个突起和邻近连接器的至少一个连接器防护凸片。连接器防护凸片被构造为当手柄处于第一位置时防止其它连接件与所述连接器配合性对接，而在第二位置时不防止这种配合性对接。所述至少一个手柄引导部被构造为容纳所述至少一个突起，以随着所述至少一个传感器凸片被引导为沿着所述至少一个内部斜坡运动从而释放所述至少一个锁止凸片，使得手柄可从第一位置旋转到第二位置而引导传感器安装在壳体内。手柄的所述至少一个锁止凸片还可被构造为当传感器未安装在壳体内时与所述至少一个传感器外部凸片接合而使手柄保持在第一位置。壳体可进一步限定卡持凸片，卡持凸片被构造为接合手柄的一部分以使手柄保持在第二位置。传感器还限定至少一个小凸块，壳体还可限定至少一个小凸块引导部，所述至少一个小凸块引导部被构造为容纳小凸块以进一步引导传感器安装在壳体内。所述至少一个手柄引导部可限定延伸部，延伸部被构造为容纳所述至少一个突起，使得当所述至少一个突起位于延伸部中时手柄可旋转。所述车辆还可包括平坦的突出部，壳体可通过平坦的突出部结合到内表面。平坦的突出部的材料可与保险杠盖的材料相同。
根据本公开的一方面，提供了一种车辆，所述车辆包括：保险杠梁；保险杠盖，具有内表面；壳体，设置在保险杠梁和保险杠盖之间，并限定结合到内表面的基底；传感器，可一次性地设置在壳体内，并且包括连接器；手柄，可旋转地附着到传感器。手柄限定至少一个锁止凸片，所述至少一个锁止凸片被构造为使手柄相对于传感器保持在第一位置，响应于传感器安装在壳体内，从第一位置释放手柄，以允许手柄旋转到第二位置。手柄还限定两个防护凸片，所述两个防护凸片被构造为当手柄处于第一位置时防止其它连接件与连接器配合性对接，而在第二位置时不防止其它连接件与所述连接器配合性对接。壳体还可限定至少一个内部斜坡，所述至少一个内部斜坡被构造为使传感器外部凸片向内运动，以释放所述至少一个锁止凸片和传感器外部凸片之间的接合。壳体还可限定至少一个手柄引导部，所述至少一个手柄引导部被构造为容纳由手柄限定的突起，以引导传感器安装在壳体内。壳体还可限定至少一个内部小凸块引导部，所述至少一个内部小凸块引导部被构造为容纳由传感器限定的至少一个小凸块。壳体还可限定卡持凸片，卡持凸片被构造为与手柄的一部分接合以使手柄保持在第二位置。基底可通过平坦的凸片结合到内表面。所述平坦的凸片的材料与保险杠盖的材料相同。
一种护板组件，所述护板组件包括：护板，具有内表面；传感器组件，包括与内表面形成为一体的壳体、具有连接器的传感器以及可旋转地附着到传感器的手柄。手柄被构造为当传感器插入到壳体中时在第一位置和第二位置之间选择性地旋转。手柄包括凸片，用于当手柄处于第一位置时其它连接件与所述连接器配合性对接，而在第二位置时不防止其它连接件与所述连接器配合性对接。手柄可限定至少一个锁止凸片，所述至少一个锁止凸片被构造为使手柄保持在第一位置，直至传感器和手柄插入到壳体中。壳体还可限定有至少一个内部斜坡，所述至少一个斜坡被构造为当所述至少一个斜坡与至少一个传感器外部凸片接触时使所述至少一个传感器外部凸片运动，以使接合所述至少一个传感器外部凸片和由手柄限定的锁止凸片之间分开。壳体还可限定卡持凸片，卡持凸片被构造为挠曲变形并卡住手柄，以使手柄保持在第二位置。壳体还可限定至少一个小凸块引导部，所述至少一个小凸块引导部被构造为容纳由传感器限定的至少一个小凸块。通过由壳体限定并通过超声波焊接到内表面的平坦的凸片来促进壳体与内表面结合为一体。壳体和内表面可被成型或粘附地结合在一起。
附图说明
图1是通过螺柱、螺母和支架将传感器组件附着到保险杠盖的截面侧视图。
图2是通过螺柱、螺母和支架将传感器组件机械地紧固到保险杠盖的透视图。
图3是将传感器组件附着到保险杠盖的截面侧视图。
图4是包括传感器和壳体的传感器组件的透视图。
图5是图4的传感器的包括柔性凸片的部分的主视图。
图6是图4的传感器的一部分的主视图，示出了柔性凸片挠曲抵靠斜坡。
图7是图4的传感器的一部分的主视图，示出了柔性凸片接合在斜坡下部的槽口中。
图8是在将传感器安装到壳体中之前图4的传感器和传感器壳体的侧视图。
图9是当传感器被示出为部分地安装在壳体内时图4的传感器和传感器壳体的侧视图。
图10是当传感器被示出为安装在壳体内时图4的传感器和传感器壳体的侧视图。
图11是附着到保险杠盖的三个传感器组件的后视图。
具体实施方式
在此描述了本公开的实施例。然而，应理解的是，公开的实施例仅仅是示例，并且其它实施例可采用多种和可替代的形式。附图不一定按比例绘制；可夸大或最小化一些特征以示出特定组件的细节。因此，在此公开的具体结构和功能性细节不应解释为限制，而仅仅作为用于教导本领域的技术人员以多种形式实施本发明的代表性基础。如本领域的普通技术人员将理解的是，参照任一附图所示出和描述的各种特征可与在一个或更多个其它附图中示出的特征结合，以产生没有明确地示出或描述的实施例。示出的特征的结合提供用于典型应用的代表性实施例。然而，与本公开的教导一致的特征的各种组合和修改会被期望用于特定的应用或实施。
机动车辆包括多种用于辅助保护车辆乘客、车辆本身及周围物体的安全装置。结构安全装置可与传感器系统结合，以在特定环境下(诸如当车辆靠近物体时)警告驾驶员或向驾驶员发出警报。传感器系统的一个示例是车辆驻车辅助系统，车辆驻车辅助系统可包括用于检测物体的传感器并具有响应于物体检测而发出警报的能力。这样，如果(例如)当车辆后退进入驻车空间时正在靠近物体，则驻车辅助系统可向驾驶员发出警报。
传感器系统的另一示例是行人保护系统，用于向行人提供保护和/或减少由于与车辆碰撞而对行人造成的伤害。这种类型的传感器系统可在碰撞时检测物体并激活车辆响应。某些传感器(诸如碰撞传感器)还可确定碰撞车辆的物体的类型并将相应的信号发送到安全系统以激活车辆响应。定位、位置和安装这些传感器的方法通常与邻近的车辆结构特征一致，以提供期望的性能。
例如，碰撞传感器可位于车辆的护板(fascia)和车辆的保险杠梁之间的区域。车辆的护板的保险杠盖部是这种区域类型的一个示例。车辆护板通常包括A面(A-surface)和B面。A面和/或外表面是护板面向“外”和/或面向“离开车辆”(行人和其它车辆驾驶员通常看到的表面)的部分。B面和/或内表面是护板面向“内”(行人和其它车辆驾驶员通常看不到的表面)的部分。保险杠盖的B面通常面向保险杠梁和/或能量吸收器。目前，用于将传感器组件固定和/或定位在护板B面上或护板B面附近的机动车辆应用使用具有焊接螺柱附着到其上的塑料组件。塑料组件通常热熔或热焊到B面。然后，传感器使用螺母机械地附着到焊接螺柱。然而，螺柱是朝向保险杠梁延伸(这可能是不期望的)的接触硬点(hard point)，这将在下文描述。
现在参照图1，如本领域中已知的，碰撞传感器组件2附着到车辆保险杠盖4。传感器组件2安装到保险杠盖4的B面8。传感器组件2包括带有螺柱12和螺母11的塑料支架10，以便于将碰撞传感器14安装到B面8。尺寸18是在区域21内螺柱12的端部20和保险杠梁6之间的距离。端部20是接触硬点的示例。机动车辆安全标准可对接触硬点和保险杠梁或传感器组件和保险杠梁之间的适宜的最短距离(这里称为挤压距离(crush distance))提供指导。机动车辆制造商还可能具有涉及挤压距离的内部标准。
例如，在保险杠盖4上的传感器组件2上或保险杠盖4上的传感器组件2附近的碰撞可能朝向保险杠梁6引导螺柱12和螺母11。如果端部20顶着保险杠梁6，则传感器14会由于损坏和/或毁坏而停止运行。就传感器的性能来讲，挤压距离过于小时碰撞会致使传感器14在完成其任务之前不能运行。相反，较大的挤压距离可在碰撞之后为传感器14提供更多的运行时间。因此，理想的情况是：使区域21内的传感器组件的元件最少或去除，以使挤压距离最大。例如，由于需要螺母11和螺柱12来将传感器14机械地紧固到保险杠盖4，所以塑料支架10的水平尺寸会使得挤压距离变短。其它安全要求(诸如拧紧螺母11的螺柱12的优选数量也会使挤压距离更短。去除塑料支架10、螺母11和螺柱12可在区域21中产生较大的挤压距离并减少一个接触硬点。
现在参照图2，如本领域中已知的，传感器组件50附着到车辆护板51。与传感器组件2类似，传感器组件50通过螺柱54、螺母55和衬套56机械地附着到支架52。支架52附着到护板B面57，螺柱54朝着保险杠梁(未示出)延伸。和传感器组件2的支架、螺柱和螺母一样，诸如支架52、螺柱54和螺母55的组合也会使得挤压距离变短而使得挤压距离不理想。
除了挤压距离，碰撞传感器位于车辆的前缘处或位于车辆的前缘附近(诸如车辆的前保险杠盖和后保险杠盖(根据车辆运动方向))时也可提高和/或增加检测碰撞处的行人的能力。通常，车辆的前缘包括护板，制作护板的材料可能比较薄并包含美学设计考虑。美学设计考虑会限制和/或防止需要穿透前护板的传统紧固件或可能使与附着位置对应的A面变形的紧固件的使用。上面提及的设计限制、性能需求和美学考虑对于将传感器(诸如行人保护传感器)安装到车辆保险杠盖和/或护板的B面产生了多种挑战。
图3示出了位于机动车辆的保险杠盖或护板上的传感器组件60。传感器组件60可包括传感器62、传感器壳体64和平坦凸片(tab)66。传感器62的示例包括但不限于加速传感器和/或压力传感器。凸片66可被嵌入到传感器组件62中并可进一步结合到护板保险杠盖70的护板B面68。结合方法的两种示例可包括超声波焊接和粘合剂黏合。优选地，凸片66可具有一至三毫米之间的厚度，以便于期望的超声波焊接。使用具有超过三毫米厚度的凸片66的超声波焊接可能会使保险杠盖70的A面72产生微凹或其它变形。使用具有低于一毫米厚度的凸片66的超声波焊接可能没有足够的强度来使传感器组件60保持到B面68。在没有限制的情况下，凸片66可以是塑料条或与对应的保险杠盖使用的材料相同的材料。B面68和传感器组件60之间的距离可小于或等于期望的凸片66的厚度。此外和/或可选地，凸片66可以是传感器壳体64的延伸。
这样，与图1和图2中的传感器组件相比，在没有诸如螺柱的机械紧固件的情况下，传感器组件60可基本上位于B面68上，从而使由传感器组件60占用的前后空间最小并使得如尺寸75所示的挤压距离更大。传感器组件60的这种结构可进一步使区域78内的车辆组件和/或元件的数量最少。尽管尺寸75的优选长度可等于或大于70毫米，但是尺寸75的长度可根据传感器组件60的厚度和凸片66的厚度变化。在这种情况的尺寸75中，加到挤压距离的每个额外的测量单元可提供额外的益处。例如，在没有限制的情况下，保险杠梁76和保险杠盖70处的示例性碰撞点之间的更多的空间可(i)为车辆安全系统在碰撞之后对来自传感器60的检测信号进行接收、处理并作出响应提供更多时间；(ii)提供更大的腔和/或空间(诸如区域78)作为挤压区。
传感器组件60还可为装配线上和/或组装环境中的操作工人带来好处。目前，支架安装方法的示例可包括用卡扣(snap)、粘附以及焊接到车辆护板。在护板喷涂之前或之后，一些传感器(诸如驻车辅助传感器)可能需要在护板中开设一个孔或多个孔，以固定传感器支架。其它传感器(诸如在行人感测系统中使用的传感器)可能不需要穿过护板的孔，而可能包括为了装配和附着的多个其它步骤。传感器组件60可通过减少将传感器组件安装到车辆保险杠盖的操作员执行的步骤的数量来实现成本节约。
传感器组件60在B面68上的结合位置还会影响行人保护系统的性能。例如，传感器62的期望功能可能是识别和/或确定碰撞的物体的类型。诸如但不限于密度和重量的物体特性在不同类型的物体之间可能是不同的并影响碰撞效果。(例如，车辆碰撞树与车辆碰撞行人相比对于车辆来说可能具有不同的碰撞效果。)具有在碰撞时识别和/或确定物体类型并基于该确定激活响应的能力的传感器系统安全装置可辅助减少对车辆和/或物体的损坏。传感器系统安全装置可确定碰撞时物体的密度为低于预定阈值，这样，激活车辆响应，以减少车辆碰撞物体的力。
例如，如果车辆对行人的碰撞位于车辆的保险杠盖70处，并且系统安全装置从传感器62接收检测信号为指示行人的密度低于或高于预定阈值，则安全装置可将车辆的发动机罩“弹出”(pop)或可引导能量吸收发动机罩面板的配置以减少从车辆传递到行人的力的量。这种效果与挤压区类似并可随着挤压距离变大而更有效。因此，有利的是在车辆的潜在碰撞区或在其附近设置传感器62和/或传感器组件60，以在碰撞时提高检测。
图4示出了可包括传感器104和壳体106的说明性的传感器组件100。传感器组件100可位于机动车辆的保险杠盖102上或其它车辆位置处。如上所述，传感器104的示例可包括加速传感器或驻车辅助传感器。在某些应用中，压力传感器可以是传感器104的另一示例。壳体106可与保险杠盖102一体形成。在一个示例中，平坦凸片(未示出)可嵌入到壳体106，并且可结合到保险杠盖102的护板B面108或遍布车辆的护板的其它部分。结合方法的两种示例可包括超声波焊接和粘合剂黏合。优选地，平坦凸片可具有一至三毫米之间的厚度，以便于期望的超声波焊接。具有超过三毫米厚度的平坦凸片的超声波焊接可能会使保险杠盖102的A面110产生微凹或其它变形。在没有限制的情况下，平坦凸片可以是塑料条或与保险杠盖102使用的材料相同的材料。B面108和传感器组件100之间的距离可小于或等于期望的平坦凸片的厚度。此外和/或可选地，平坦凸片可以是壳体106的延伸。此外，考虑的是传感器组件100可与车辆的其它组件一体形成。例如，传感器组件100可结合到车辆的发动机罩、门或行李箱的护板B面。壳体106还可成型为护板(诸如与保险杠盖102结合的护板)B面的一部分，或作为上面列举车辆其它组件的一部分。
手柄(lever)112可以可旋转地附着到传感器104并被构造为在第一位置和第二位置(在此进一步描述)之间选择性地旋转。传感器104可包括连接器109并限定至少一个传感器外部凸片111和至少一个小凸块(nub)113。手柄112可限定至少一个防护凸片114、至少一个锁止凸片115和至少一个突起116。防护凸片114可邻近连接器109设置并被构造为当手柄112处于第一位置时防止其它连接部件与连接器109配合性对接(mating access)，而在第二位置时不防止。所述至少一个锁止凸片115可被构造为使手柄112相对于传感器104保持在第一位置，并且响应于传感器104安装在壳体106内(如在下文进一步描述的)，从第一位置释放手柄112，以允许手柄112旋转到第二位置。例如，所述至少一个锁止凸片115可从手柄112延伸为覆盖传感器104的底表面的至少一部分。壳体106可限定至少一个内部手柄引导部118，所述至少一个内部手柄引导部118可被构造为容纳所述至少一个突起116。此外，所述至少一个内部手柄引导部118可限定所述至少一个突起116沿着其滑动的路径，其中，所述路径可包括延伸部117。延伸部117可提供所述至少一个突起116进入的路径，使得当手柄112被释放时手柄112可旋转。如下面描述的，壳体106还可限定至少一个内部斜坡119、用于容纳小凸块113的至少一个内部小凸块引导部124以及被构造为保持手柄112的一部分的卡持凸片128。现在参照图5至图7，示出了在传感器104安装在壳体106内之前的传感器104和壳体106的一部分。手柄112的锁止凸片115可与传感器外部凸片111的一部分接合，使得手柄112相对于传感器104保持在第一位置。随着传感器104进入壳体106，内部手柄引导部118可容纳突起116，内部小凸块引导部124可容纳小凸块113。如图6中所示，内部斜坡119可在与传感器外部凸片111接触期间将传感器外部凸片111引导为向内挠曲。当传感器外部凸片111向内挠曲时，锁止凸片115与所述传感器外部凸片111的所述部分分开，使得手柄112可从第一位置旋转到第二位置。在图7中，传感器外部凸片111被示出为安置在斜坡119下面的槽口120中。图8至图10通过示出从侧部看时传感器104安装到壳体106的三个阶段而进一步辅助示出了安装过程。
在图8中，手柄112位于相对于传感器104的第一位置，锁止凸片115与传感器外部凸片111接合。在图9中，传感器104被示出为部分地安装在壳体106内。这里，锁止凸片115已与传感器外部凸片111分开，手柄112被示出为从第一位置向上旋转。在图10中，传感器104被示出为在手柄112相对于传感器104的第二位置而安装在壳体106内。在该第二位置，手柄112的一部分与卡持凸片128接合，防护凸片114不再防止与连接器109的配合性对接。另一连接器(诸如线束132)可在第二位置与连接器109对接。
此外，使用多个传感器组件100还可提高和/或增加在碰撞时检测物体的能力。图11示出了传感器组件100组的说明性的构造。每个传感器组件100可位于车辆护板的最可能发生碰撞和/或最经常发生碰撞的区域和/或范围中。当手柄112位于相对于传感器104的第二位置时对应数量的线束可连接到传感器104，以接收从传感器104获得的信息。然后，这种信息被传递到(例如)控制器。
虽然在上面描述了示例性实施例，但是并不意味着这些实施例描述了由权利要求所包含的所有可能形式。说明书中使用的词语是描述性词语而非限制性词语，并且应该理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下可进行各种改变。如之前描述的，可组合各个实施例的特征以形成可能未明确描述或示出的本发明的进一步的实施例。虽然多个实施例已被描述为提供优点或者可在一个或更多个期望的特性方面优于其它实施例或现有技术实施方式，但是本领域的普通技术人员应该认识到，可折衷一个或更多个特征或特点，以实现期望的整体系统属性，所述期望的整体系统属性取决于具体的应用和实施方式。这些属性可包括但是不限于成本、强度、耐用性、生命周期成本、可销售性、外观、包装、尺寸、可维修性、重量、可制造性、装配容易性等。这样，被描述为在一个或更多个特性方面比其它实施例或现有技术实施方式更不令人期望的实施例不在本公开的范围之外，且可期望用于具体应用。
Claims (13)
1.一种车辆，包括：
保险杠梁；
保险杠盖，具有内表面；
传感器组件，设置在所述梁和所述盖之间，并包括：
壳体，与所述内表面形成为一体并限定至少一个内部手柄引导部和至少一个内部斜坡；
传感器，包括连接器和至少一个传感器外部凸片；
手柄，可旋转地附着到传感器，被构造为在第一位置和第二位置之间选择性地旋转，并限定至少一个锁止凸片、至少一个突起和邻近连接器的至少一个连接器防护凸片，其中，连接器防护凸片被构造为当手柄处于第一位置时防止其它连接件与所述连接器配合性对接，而在第二位置时不防止其它连接件与所述连接器配合性对接，其中，所述至少一个内部手柄引导部被构造为容纳所述至少一个突起，以随着所述至少一个传感器外部凸片被引导为沿着所述至少一个内部斜坡运动从而释放所述至少一个锁止凸片使得手柄可从第一位置旋转到第二位置而引导传感器安装在壳体内。
2.根据权利要求1所述的车辆，其中，手柄的所述至少一个锁止凸片还被构造为当传感器未安装在壳体内时与所述至少一个传感器外部凸片接合而使手柄保持在第一位置。
3.根据权利要求1所述的车辆，其中，壳体还限定有卡持凸片，卡持凸片被构造为与手柄的一部分接合以使手柄保持在第二位置。
4.根据权利要求1所述的车辆，其中，传感器还限定有至少一个小凸块，其中，壳体还限定有至少一个小凸块引导部，所述至少一个小凸块引导部被构造为容纳小凸块以进一步引导传感器安装在壳体内。
5.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述至少一个内部手柄引导部限定有延伸部，所述延伸部被构造为容纳所述至少一个突起，使得当所述至少一个突起位于延伸部中时手柄可旋转。
6.一种车辆，包括：
保险杠梁；
保险杠盖，具有内表面；
壳体，设置在保险杠梁和保险杠盖之间，并限定结合到所述内表面的基底；
传感器，可设置在壳体内，并且包括连接器；
手柄，可旋转地附着到传感器，限定有至少一个锁止凸片和两个防护凸片，所述至少一个锁止凸片被构造为使手柄相对于传感器保持在第一位置，响应于传感器安装在壳体内，从第一位置释放手柄，以允许手柄旋转到第二位置，所述两个防护凸片被构造为当手柄处于第一位置时防止其它连接件与所述连接器配合性对接，而在第二位置时不防止其它连接件与所述连接器配合性对接。
7.根据权利要求6所述的车辆，其中，壳体还限定有至少一个内部斜坡，所述至少一个内部斜坡被构造为使传感器的外部凸片向内运动，以释放所述至少一个锁止凸片和传感器外部凸片之间的接合。
8.根据权利要求6所述的车辆，其中，壳体还限定有至少一个手柄引导部，所述至少一个手柄引导部被构造为容纳由手柄限定的突起，以引导传感器安装在壳体内。
9.根据权利要求6所述的车辆，其中，壳体还限定有至少一个内部小凸块引导部，所述至少一个内部小凸块引导部被构造为容纳由传感器限定的至少一个小凸块。
10.根据权利要求6所述的车辆，其中，壳体还限定有卡持凸片，卡持凸片被构造为与手柄的一部分接合以使手柄保持在第二位置。
11.根据权利要求6所述的车辆，其中，基底通过平坦的凸片结合到所述内表面。
12.根据权利要求11所述的车辆，其中，所述平坦的凸片的材料与保险杠盖的材料相同。
13.一种护板组件，包括：
护板，具有内表面；
传感器组件，包括：壳体，与所述内表面形成为一体；传感器，具有连接器；手柄，可旋转地附着到传感器并被构造为在传感器插入到壳体中时在第一位置和第二位置之间选择性地旋转，手柄包括凸片，用于当手柄处于第一位置时防止其它连接件与所述连接器配合性对接，而在手柄处于第二位置时不防止其它连接件与所述连接器配合性对接。
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