CN104943644A - 碰撞感测装置 - Google Patents

Abstract

一种装置，包括具有在第一位置和至少第二位置之间变化的结构的封闭主体。该装置进一步包括在第一位置上耦接到封闭主体的压力传感器。当具有实质相等大小的力在第一和第二位置之间的不同位置上被分别施加到封闭主体上时，该封闭主体在第一位置上分别将力转化为实质相等的压力差。

Description

碰撞感测装置

背景技术

车辆(诸如汽车)可以包括用于减轻某些碰撞(举例来说，与行人的碰撞)冲击的设备，这样的设备包括保险杠上或引擎盖上安装的安全气囊以及引擎盖提升系统。为了控制并使用这些设备，该车辆需要检测相应的碰撞。用于检测这样的碰撞的现有机制经受的缺点包括，举例来说，复杂性和成本。

发明内容

按照本发明的一个方面，提供一种装置，包含：

具有在第一位置和至少第二位置之间变化的结构的的封闭主体；以及

在该第一位置上耦接到该封闭主体的压力传感器，

其中，当具有实质相等大小的力分别在第一和第二位置之间的不同位置上施加到封闭主体上时，该封闭主体分别将该力在第一位置转化为实质相等的压力差。

根据本发明的一个实施例，其中封闭主体的变化的结构包括在第一位置和第二位置之间的尺寸、厚度、形状以及材料组分的变化中的至少一个。

根据本发明的一个实施例，其中该封闭主体具有在第一位置和第二位置之间尺寸上变化的横断面形状。

根据本发明的一个实施例，其中该封闭主体的横断面形状在第一位置和第二位置之间在尺寸上增加。

根据本发明的一个实施例，其中封闭主体的横断面形状在第一位置和第二位置之间在尺寸上减少。

根据本发明的一个实施例，其中该封闭主体具有在第一位置和第二位置之间变化的厚度。

根据本发明的一个实施例，其中该封闭主体的厚度在该第一位置和第二位置之间增加。

根据本发明的一个实施例，其中该封闭主体的厚度在第一位置和第二位置之间减少。

根据本发明的一个实施例，其中该封闭主体具有在第一位置和第二位置之间变化的形状。

根据本发明的一个实施例，该封闭主体具有在第一位置和第二位置之间变化的材料成分。

根据本发明的另一方面，提供一种传感器总成，包含：

横梁组件；

耦接到该横梁组件的外部组件；

在该横梁组件和该外部组件之间耦接的封闭主体，该封闭主体具有在第一位置和至少第二位置之间变化的结构，并与横梁组件和外部组件中的至少一个互补；以及

在第一位置上耦接到该封闭主体的压力传感器，

其中，当具有实质相等大小的力分别在封闭主体的第一和第二位置之间机械耦接的不同位置上应用到外部组件时，则该封闭主体分别将该力在第一位置上转化为实质相等的压力差。

根据本发明的一个实施例，其中该封闭主体具有在第一位置和第二位置之间在尺寸上变化的横截面形状。

根据本发明的一个实施例，其中该封闭主体具有在第一位置和第二位置之间变化的厚度。

根据本发明的一个实施例，其中该封闭主体具有在第一位置和第二位置之间变化的形状。

根据本发明的一个实施例，其中该封闭主体具有在该第一位置和第二位置之间变化的材料成分。

根据本发明的一个实施例，其中该横梁组件具有配置穿越车辆延伸的宽度，以及该封闭主体穿越该横梁组件的宽度延伸。

根据本发明的实施例，进一步包含在改封闭主体和外部组件之间延伸的能量吸收组件，该能量吸收组件被固定到横梁组件，以及该横梁组件和该能量吸收组件在二者之间承接该封闭主体。

附图说明

图1为包括示例性的感测装置的车辆的示例性前端的部分分解的透视图。

图2为图1的示例性感测装置的示例性透视图。

图3为示例性感测装置的示例性透视图。

具体实施方式

图1为具有前端12的车辆10的示例性的图解。该车辆10包括在图1中以分解视图示出的前保险杠总成14。该前保险杠总成包括在保险杠梁22和能量吸收组件24之间设置的感测装置20。该前保险杠总成14进一步包括前护板组件26。

该保险杠梁22包括具有曲线形状的前面部30，其实质上贯穿车辆10的前端12的宽度。该保险杠梁22进一步包括向后延伸的部件32和34，其被配置耦接到车辆10的车架总成(未示出)。该感测装置20具有曲线形状，其整个宽度与保险杠梁22的前面部30的尺寸相符。该感测装置20横穿保险杠梁22的前面部30延伸并被固定与前面部30连接。该保险杠梁22是材料相对为刚性的组件，举例来说，诸如，钢。

该能量吸收组件24包括尺寸和形状与保险杠梁22的前面部30以及感测装置20相符的后面部36，以使该感测装置20在保险杠梁22的前面部30和能量吸收组件24的后面部36之间被承接。举例来说，该能量吸收组件24可以包括横穿后面部36的横向通道(未示出)用于耦接该感测装置20。随着后面部26覆盖并与感测装置20耦接，该能量吸收组件24被固定到保险杠梁22。该能量吸收组件24进一步包括具有多个突出物40的前向面部38。

该能量吸收组件24与该保险杠梁22相比相对更具弹性。举例来说，该能量吸收组件24为塑料或泡沫组件以及该突出物40可以适于变形、挤压、或变平以便于在车辆10的前端12被碰撞或冲击的情况下吸收动能。

该前护板组件26覆盖能量吸收组件24并与其耦接，并附接到到车辆10的前端12上。该前护板组件26与能量吸收组件24相比是相对薄的，以及该前护板组件26与该保险杠梁22相比是更具弹性的。该前护板组件26可以包括诸如举例来说，塑料这样的材料。同样，该感测装置20与前护板组件26的外部机械性耦接。因此，在覆盖能量吸收组件24或以其他方式与其机械性耦接的位置上向前护板组件26施加的力被转化到感测装置20。

该车辆10包括与感测装置20连通的车辆计算机(未示出)，其总体上包括处理器和存储器，该存储器包括一种或多种形式的计算机可读介质，并存储通过处理器可执行的指令以执行包括此处公开的各种操作。此外，该计算机可以包括超过一个的计算装置，例如，包含在车辆10中用于监测和/或控制各种车辆组件的控制器或其类似物，例如，发动机控制单元(ECU)、变速器控制单元(TCU)等。该计算机总体上被配置用于在控制器局域网络(CAN)总线或其类似物上通讯。该计算机还可以具有连接到车载自诊断连接器(OBD II)的连接。通过该CAN总线、OBD II、和/或其他有线的或无线的机制，该计算机可以向车辆中的各种装置传送信息和/或从包括感测装置20和碰撞减轻设备的各种装置(例如，控制器、执行器、传感器等)中接收信息。作为一种选择或附加，在计算机实质上包含多个装置的情况下，该CAN总线或其类似物可以用于在包含了车辆计算机的多个装置之间通讯。此外，该计算机可以配置与网络通讯，其可以包括各种有线的和/或无线的网络技术，例如，蜂窝、蓝牙、有线和/或无线包交换网络等。

图2为示例性感测装置20的透视图。该感测装置20包括主体50，其具有封闭的输送管或导管的形状，该形状具有从端部到中心部分逐渐变细的横断面。该主体50包括纵长的主区段52，其在第一端部54和第二端部56之间延伸。该主区段52和第一以及第二端部54、56封闭了内部容积58。

该感测装置20进一步包括在第一位置62耦接到该主体50并与内部容积58流动连通的压力传感器60，该示例性的第一位置62接近主体50的中心部分。

在一个示例中，感测装置20的主体50在局部具有大约1/2英寸的横截面宽度，并具有接近车辆10的宽度的整体宽度。该主体50可以包括以下材料：举例来说，诸如，钢或铝的金属片、塑料、以及弹性复合材料。

主体50的主区段52在第一位置62限定了横断面宽度D1，在第一端部54限定了横断面宽度D2，以及在第二端部56限定了横断面宽度D3。该主区段52具有接近第一端部54的厚度T1以及接近其中心部分的厚度T2。在一个示例中，该厚度T1和T2是相同的以及该主区段52横穿其宽度保持实质同一的厚度。主体50的主区段52的横断面尺寸在第一位置62和第一端部54之间从横断面宽度D1变化到横断面宽度D2，以及在第一位置62和第二端部56之间从横断面宽度D1变化到横断面宽度D2。主体50的主区段52的横断面宽度的改变与保险杠梁22、能量吸收组件24以及前护板26的形状和结构相符。特别地，沿着感测装置20的主体50的主区段52的宽度变化的尺寸被校准并调整以使施加在横穿主体50的宽度的任何点上的给出的力响应为在第一位置62上实质等效的压力差。举例来说，尽管在接近第一端部54施加的力被进一步间隔远离接近第一位置62施加的实质等效力，主体50的主区段52的横断面宽度上的变化被配置用于补偿力所应用的位置上的差异。同样地，感测装置20的主体50的主区段52的横断面宽度的变化可以进一步被配置或调整适用于保险杠梁22、能量吸收组件24以及前护板组件的形状或特征。

因此，该压力传感器60对于给出的力产生实质相同的压力信号，而不考虑横穿车辆10的前端12的碰撞或冲击位置。通过对沿着车辆10的前端12的不同位置上的力的压力的被动放大，或选择性放大，具有单个压力传感器60的感测装置20生成了车辆计算机可以对目标物进行辨别的压力信号，以便进一步控制碰撞减轻设备和系统的运行。

图3为另一示例性感测装置20’的透视图，以用于此处对于感测装置20讨论的车辆10中。该感测装置20’包括主体50’，其具有封闭的输送管或导管的形状，其具有从中心部分到各自的端部的逐渐变细的横断面。该主体50’包括在第一端部54’和第二端部56’之间延伸的纵长的主区段52’。该主区段52’和第一以及第二端部54’、56’封闭了内部容积58’。

该感测装置20’进一步包括在第一位置62’耦接到该主体50’并与内部容积58’流动连通的压力传感器60’，该示例性的第一位置62’接近主体50’的中心部分。

主体50’的主区段52’在第一位置62’限定了横断面宽度D1’，在第一端部54’限定了横断面宽度D2’，以及在第二端部56’限定了横断面宽度D3’。该主区段52’具有接近第一端部54’的厚度T1’以及接近其中心部分的厚度T2’。在一个示例中，该厚度T1和T2是不同的以及该主区段52’的厚度横穿其宽度变化。主体50’的主区段52’的横断面尺寸在第一位置62’和第一端部54’之间从横断面宽度D1’变化到横断面宽度D2’，以及在第一位置62’和第二端部56’之间从横断面宽度D1’变化到横断面宽度D2’。主体50’的主区段52’的横断面宽度和厚度的改变与保险杠梁22、能量吸收组件24以及前护板26的形状和结构相符。特别地，沿着感测装置20’的主体50’的主区段52’的宽度的尺寸变化(包括横截面宽度和厚度变化)被校准并调整以使施加在横穿主体50’的宽度的任何点上的给出的力响应为在第一位置62’上实质等效的压力差。举例来说，尽管接近第一端部54’施加的力被进一步间隔远离接近第一位置62’施加的实质的等效力，主体50’的主区段52’的横断面宽度和厚度上的变化被配置用于补偿所力应用的位置上的差异。同样地，感测装置20’的主体50’的主区段52’的横断面宽度和厚度的变化可以进一步被配置或调整适用于保险杠梁22、能量吸收组件24以及前护板组件26的形状或特征。

因此，该压力传感器60’对于给出的力产生实质相同的压力信号，而不考虑横穿车辆10的前端12的碰撞或冲击位置。通过对沿着车辆10的前端12的不同位置上的力的压力的被动放大，或选择性放大，具有单个压力传感器60’的感测装置20’生成了车辆计算机可以对目标物进行辨别的压力信号，以便进一步控制碰撞减轻设备和系统的运行。

按照本发明的感测装置还可以横穿其宽度在结构上随着形状上和/或材料成分的变化而变化以单独地提供或与此处关于感测装置20和感测装置20’讨论的尺寸或厚度上的变化组合来提供。按照本发明的感测装置可以包括具有各种横截面形状的主体，举例来说，包括圆形、椭圆形、以及矩形。

在附图中，相同的附图标记指代相同的元件。此外，这些元件中的部分或全部可以被改变。相应地，可以理解的是以上说明意在示例而非限制。除了所提供的示例之外的许多实施例和应用在阅读上述说明的基础上对技术领域内的技术人员是显而易见的。本发明的保护范围不应参考上述说明确定，而应当参考所附权利要求连同对称为权利要求的等同物的全部保护范围来确定。在此处所讨论的技术领域内出现的进一步的发展是可以预期并计划的，以及公开的系统和方法将被并入到这样的将来的实施例中。总之，应当理解的是本发明能够进行修改以及变形并仅通过所附权利要求限定。

用在权利要求中的所有的术语意在给予其最宽泛的合理的结构及其被技术领域内的技术人员所理解的通常含义，除非在此作出了明确的相反的指示。特别地，诸如“一”、“一个”、“所述”等这样的单个的冠词应当被阅读以列举一个或多个所表明的元件，除非权利要求列举了相反的限定。

Claims (10)

1.一种装置，包含：

具有在第一位置和至少第二位置之间变化的结构的封闭主体；以及

在该第一位置上耦接到该封闭主体的压力传感器，

其中，当具有实质相等大小的力分别在第一和第二位置之间的不同位置上施加到封闭主体上时，该封闭主体分别将该力在第一位置转化为实质相等的压力差。

2.如权利要求1所述的装置，其中封闭主体的变化的结构包括在第一位置和第二位置之间的尺寸、厚度、形状以及材料组分的变化中的至少一个。

3.如权利要求1所述的装置，其中该封闭主体具有在第一位置和第二位置之间尺寸上变化的横断面形状。

4.如权利要求3所述的装置，其中该封闭主体的横断面形状在第一位置和第二位置之间在尺寸上增加。

5.如权利要求3所述的装置，其中封闭主体的横断面形状在第一位置和第二位置之间在尺寸上减少。

6.一种传感器总成，包含：

横梁组件；

耦接到该横梁组件的外部组件；

在该横梁组件和该外部组件之间耦接的封闭主体，该封闭主体具有在第一位置和至少第二位置之间变化的结构，并与横梁组件和外部组件中的至少一个互补；以及

在第一位置上耦接到该封闭主体的压力传感器，

其中，当具有实质相等大小的力分别在封闭主体的第一和第二位置之间机械耦接的不同位置上应用到外部组件时，则该封闭主体分别将该力在第一位置上转化为实质相等的压力差。

7.如权利要求6所述的传感器总成，其中该封闭主体具有在第一位置和第二位置之间在尺寸上变化的横截面形状。

8.如权利要求6所述的传感器总成，其中该封闭主体具有在第一位置和第二位置之间变化的厚度。

9.如权利要求6所述的传感器总成，其中该封闭主体具有在第一位置和第二位置之间变化的形状。

10.如权利要求6所述的传感器总成，其中该封闭主体具有在该第一位置和第二位置之间变化的材料成分。