CN108290539A - 用于机动车的用来检测与行人碰撞的碰撞检测装置 - Google Patents

用于机动车的用来检测与行人碰撞的碰撞检测装置 Download PDF

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Abstract

按照本发明的用于机动车的用来检测与行人碰撞的碰撞检测装置具有由软管(5)构成的压力测量室(3)和抗弯的结构元件(7)。软管构成为并且相应地设置能由碰撞引起地、亦即由于机动车与行人碰撞而变形的。此外，软管沿横向于车辆竖直方向的方向、尤其是沿横向于车辆竖直方向的恰好一个方向支撑。此外，软管沿恰好一个车辆竖直方向、亦即沿仅一个车辆竖直方向基本上尤其是抗弯地支撑在结构元件(73)上。沿恰好一个车辆竖直方向意味着，软管要么向上、要么向下支撑，而不是沿这两个方向支撑。

Description

用于机动车的用来检测与行人碰撞的碰撞检测装置
技术领域
本发明涉及一种用于机动车、尤其是轿车的用来检测与行人碰撞的碰撞检测装置，其中，碰撞检测装置具有由软管构成的压力测量室。
背景技术
已知的是，在机动车、尤其是双轮辙轿车中，在保险杠饰板与前保险杠横梁之间设置能量吸收元件，该能量吸收元件为了在机动车与行人碰撞时保护行人在相对低的力水平下是可变形的。此外，基于压力测量的碰撞检测传感机构是已知的。碰撞检测传感机构用于检测与行人的碰撞，从而控制单元可以基于该检测主动地指示行人保护措施、例如竖起前盖或触发前挡风玻璃安全气囊。这样的碰撞检测传感机构具有软管，在该软管上连接有能检测在软管内压力波动的压力传感器。软管填充以大气压力下的空气。如果软管由于与行人碰撞而变形，则这导致在软管内部的压力变化。这样的软管通常沿车辆横向方向设置成贴靠在保险杠横梁上并且安置在构成在能量吸收元件中的槽中。
根据保险杠饰板的、保险杠横梁的和/或能量吸收元件的以及软管的实施方案，需求在于改善碰撞检测传感机构的响应特性，亦即，在较早的时间点检测碰撞并且提高检测信号的强度。
发明内容
本发明的任务是创造一种用于机动车的用来检测与行人碰撞的碰撞检测装置，该碰撞检测装置成本低廉地利用简单的措施改善在与行人碰撞时的响应特性和/或灵敏度。
该任务通过一种具有权利要求1的特征的碰撞检测装置解决。在从属权利要求中提到一些有利的进一步改进方案。
按照本发明的用于机动车的用来检测与行人碰撞的碰撞检测装置具有由软管构成的压力测量室和抗弯的结构元件。软管构成为并且相应地设置成能由碰撞引起地(亦即由于机动车与行人碰撞而)变形的。此外，软管沿横向于车辆竖直方向的方向、尤其是沿横向于车辆竖直方向的恰好一个方向支撑。此外，软管沿恰好一个车辆竖直方向、亦即沿仅一个车辆竖直方向基本上尤其是抗弯地支撑在结构元件上。沿恰好一个车辆竖直方向意味着，软管要么向上地、要么向下地支撑，而不是沿这两个方向支撑。
本发明人已经发现，在与重心通常不在软管高度处(重心通常位于车辆头部上方)的行人碰撞时，碰撞负荷倾斜地朝向抗弯的结构元件作用在车辆头部上。因此，有利的是，软管沿横向于车辆竖直方向的方向并且沿恰好一个车辆竖直方向支撑，从而不仅碰撞负荷的沿车辆竖直方向起作用的分量、而且碰撞负荷的沿横向于车辆竖直方向起作用的分量可以使软管有效地变形。如果软管沿两个车辆竖直方向、亦即向上和向下地得到支撑，则碰撞负荷的沿车辆竖直方向起作用的分量不会使软管变形。据此，通过软管沿恰好一个竖直方向支撑，可以更好地、亦即更快地且更敏感地检测倾斜地从下方或倾斜地从上方作用到软管上的碰撞负荷。
碰撞检测装置优选设置在机动车头部中，但是也可以设置在机动车尾部中。
横向于车辆竖直方向的方向尤其是指垂直于或基本上垂直于车辆竖直方向的方向。横向于车辆竖直方向的方向进一步优选地基本上是车辆纵向方向。
根据本发明的一种优选的进一步改进方案，结构元件具有基本上平行于车辆竖直方向延伸的第一支撑面和横向于车辆竖直方向(例如基本上沿车辆纵向方向)延伸的第二支撑面。
第二支撑面可以构成在与第一支撑面或者说结构元件抗弯地连接的或与第一支撑面或者说结构元件整体地构成的突出部的上侧或下侧上，并且软管的下侧或软管的上侧可以支撑在突出部上。术语“突出部”也包括凸肩或者说台阶。
第一支撑面尤其是可以沿碰撞方向构成在软管之后，并且第二支撑面可以构成在软管之下。
这在机动车头部中意味着，第一支撑面沿车辆主行驶方向构成在软管之后。
在此，结构元件可以是横梁元件、尤其是保险杠横梁，并且第一支撑面可以构成在横梁元件的外侧上，并且第二支撑面可以构成在抗扭矩地与横梁元件连接的或与横梁元件一体构成的突出部上。
因此，在前保险杠横梁的情况下，第一支撑面构成在保险杠横梁的前侧上。
根据碰撞检测装置的一种备选的有利的进一步改进方案，第一支撑面可以沿碰撞方向构成在软管之前，并且第二支撑面可以构成在软管上方。
尤其是，结构元件可以是车辆外壳、例如保险杠饰板，并且第一支撑面可以构成在车辆外壳的内侧上，并且第二支撑面可以构成在抗扭矩地与车辆外壳连接的突出部上。
根据碰撞检测装置的一种进一步有利的进一步改进方案，第二支撑面可以沿着软管的整个有效长度延伸。
备选地，第二支撑面也可以局部地沿着软管的有效长度延伸。
软管的有效长度是软管的设置用于检测与行人碰撞的区域。
由此，理论响应特性可以适合地与机动车的结构给定条件适配。
根据本发明的另一种优选的进一步改进方案，在碰撞检测装置中，软管至少部分地被能塑性变形的能量吸收元件围绕或至少邻接于能量吸收元件，其中，能量吸收元件沿碰撞方向设置在结构元件之前或之后。
由此，倾斜的碰撞负荷可以通过软管在能量吸收元件与结构元件之间的相互支撑在利用碰撞负荷的沿竖直方向和横向于竖直方向的方向的分量的情况下更好地使软管变形。换句话说，软管在碰撞时以倾斜作用的碰撞负荷被倾斜地夹在能量吸收元件与结构元件之间。
能量吸收元件例如是所谓的行人保护元件、尤其是被动的行人保护元件。
能量吸收元件例如由泡沫、尤其是热塑性泡沫制成，该泡沫为了保护行人在相对低的力水平下是可变形的。
能量吸收元件例如设置在车辆外壳与横梁之间。
能量吸收元件可以在软管的未被支撑的、尤其是沿车辆纵向方向和沿车辆竖直方向未被支撑的各侧上贴靠在软管上或至少在碰撞时贴靠在软管上。换句话说，软管沿另一个、亦即相反的车辆竖直方向间接地或直接地支撑在能量吸收元件上，并且软管沿与所述横向于车辆竖直方向的方向相反的方向间接地或直接地支撑在能量吸收元件上。
软管优选地由挤出的塑料材料、例如弹性体材料、尤其是硅酮材料制成。
这种材料是成本低廉的，并且能实现可容易变形的软管。
碰撞检测装置进一步有利地具有压力传感器，该压力传感器设置成使得其与压力测量室相连，其中，压力传感器被适配成用于检测由于由碰撞引起的软管变形而造成的在压力测量室中的压力和/或压力变化。
在此，碰撞方向是指碰撞对象、亦即行人与机动车碰撞所沿的方向，亦即，碰撞对象向机动车施加碰撞力所沿的方向。
本发明的在上面提到的这些进一步改进方案可以任意地相互组合，只要这是可能且有意义的。
附图说明
以下是对这些附图的简要描述。
图1是根据本发明第一实施例的碰撞检测装置的示意性剖视图。
图2是根据本发明第二实施例的碰撞检测装置的示意性剖视图。
具体实施方式
以下参照这些附图详细地描述本发明的各实施例。
在图1中示出根据本发明的第一实施例的碰撞检测装置1的示意性剖视图。碰撞检测装置1设置用于机动车的、尤其是轿车的机动车头部，用来检测与行人碰撞。碰撞检测装置1具有由例如由硅酮材料制成的可弹性变形的软管5构成的压力测量室3。软管5支撑在保险杠横梁7上，亦即，支撑在保险杠横梁7的前侧71上。保险杠横梁7的前侧71是根据本发明的第一支撑面。
此外，软管5沿车辆竖直方向向下支撑在具有支撑面72的突出部73上，该支撑面向下支撑软管5并且构成根据本发明的第二支撑面。
此外，机动车头部具有保险杠饰板11，其中，在保险杠饰板11与保险杠横梁7之间设置有由可塑性变形的泡沫制成的能量吸收元件9、亦即行人保护元件。能量吸收元件9尤其是从前方和从上方围绕软管5。软管5仅向后且向下支撑在保险杠横梁7上以及抗弯地紧固在该保险杠横梁上的突出部73上。据此，软管设置在保险杠横梁7、突出部73与能量吸收元件9之间。
在软管5的压力测量室3上连接有至少一个压力传感器，该压力传感器可以检测在以大气压下的空气填充的压力测量室3中的压力变化。压力测量室3中的压力变化由导致压力测量室3体积变化的软管变形引起。
以下描述根据第一实施例的碰撞检测装置1的作用和功能。
在机动车或者机动车头部与行人13发生正面碰撞时，由于行人13的尺寸和远在软管5上方的重心，碰撞力从斜前上方向斜后下方作用到能量吸收元件9上，其中，能量吸收元件9将该力传递到软管5上。碰撞力的作用方向在图1中用箭头示出。因为软管5不仅沿车辆纵向方向向后支撑、而且沿车辆竖直方向向下支撑，所以由能量吸收元件9从斜前上方传递的碰撞力向斜后下方促进软管5变形，并且因此产生更快的或/和更明确的或者说更好的碰撞检测信号、亦即压力变化。此外，因为软管5从上方不由结构元件7支撑，所以该软管可以容易地变形。
软管5的由碰撞引起的变形导致压力测量室3中的压力变化，该压力变化又能被压力传感器检测。软管5在与行人碰撞时越快地且越强烈地变形，碰撞检测装置就可以越早地且越好地获得碰撞检测信号，并且因此可以越早地指示并且开始适合的积极的行人保护措施、例如竖起前盖或触发前挡风玻璃安全气囊或者说行人保护安全气囊。
以下参考图2描述本发明的第二实施例，其中，尤其是探讨与第一实施例的区别并且必要时不重新描述与第一实施例的共同点。
如图2中示出的那样，机动车头部具有保险杠横梁7和保险杠饰板11，能量吸收元件9设置在该保险杠横梁的前侧上。
与第一实施例相反，在第二实施例中，保险杠饰板11的内侧111形成根据本发明的第一支撑面，并且抗扭矩地与保险杠饰板11连接的突出部113、尤其是突出部113的下侧112形成根据本发明的第二支撑面。换句话说，软管5以其压力测量室3向前地且向上地由保险杠饰板11的内侧111和与之连接的突出部113、亦即突出部113的下侧112支撑。软管5还被能量吸收元件9围绕。
以下参考图2说明根据本发明的第二实施例的碰撞检测装置1的功能和作用方式。
类似于第一实施例，在机动车与行人13发生正面碰撞时，碰撞力从前上方向后下方作用到机动车头部上、亦即保险杠饰板11和设置在该保险杠饰板之后的支撑在保险杠横梁7上的能量吸收元件9上。由此，软管11从前上方向后下方被突出部113的下侧112或保险杠饰板11的内侧111压靠到邻接的能量吸收元件9上并且由此变形。类似于第一实施例，在第二实施例中按照本发明通过这两个、沿不同方向构成的支撑面实现将从斜前上方(向斜后下方)起作用的碰撞力改进地传递到软管5上，由此促进该软管变形并且据此更快地且更好地产生碰撞检测信号。

Claims (10)

1.用于机动车的、尤其是机动车头部或机动车尾部的用来检测与行人碰撞的碰撞检测装置(1)，具有由软管(5)构成的压力测量室(3)和抗弯的结构元件(7、11)，其中，软管(5)构成为和设置成能由碰撞引起地变形的，并且沿横向于车辆竖直方向的方向以及沿恰好一个车辆竖直方向支撑在结构元件(7、11)上。
2.按照权利要求1所述的碰撞检测装置，其中，所述结构元件(7、11)具有基本上平行于车辆竖直方向延伸的第一支撑面(71、111)和横向于车辆竖直方向延伸的第二支撑面(72、112)。
3.按照权利要求2所述的碰撞检测装置，其中，所述第二支撑面(72、112)构成在与第一支撑面(71、111)抗弯地连接的或与第一支撑面或者结构元件(7、11)整体地构成的突出部(73、113)的上侧(71)或下侧(111)上，并且软管(5)的下侧或软管(5)的上侧支撑在突出部(73、113)上。
4.按照权利要求2或3所述的碰撞检测装置，其中，所述第一支撑面(71)沿碰撞方向构成在软管(5)之后，并且第二支撑面(72)构成在软管(5)之下。
5.按照权利要求4所述的碰撞检测装置，其中，所述结构元件是横梁元件(7)、尤其是保险杠横梁，并且第一支撑面(71)构成在横梁元件(7)的外侧上，并且第二支撑面(72)构成在抗扭矩地与横梁元件(7)连接的或与第一支撑面(71)或者横梁元件(7、11)整体地构成的突出部(73)上。
6.按照权利要求2或3所述的碰撞检测装置，其中，所述第一支撑面(111)沿碰撞方向构成在软管(5)之前，并且第二支撑面(112)构成在软管(5)上方。
7.按照权利要求6所述的碰撞检测装置，其中，所述结构元件是车辆外壳(11)、尤其是保险杠饰板，并且第一支撑面(111)构成在车辆外壳(11)的内侧上，并且第二支撑面(112)构成在抗扭矩地与车辆外壳(11)连接的或与第一支撑面(111)或者车辆外壳(11)整体地构成的突出部(113)上。
8.按照权利要求2至7之一所述的碰撞检测装置，其中，所述第二支撑面(71、111)沿着软管(5)的整个有效长度延伸或第二支撑面(71、111)局部地沿着软管(5)的有效长度延伸。
9.按照权利要求1至8之一所述的碰撞检测装置，其中，所述软管(5)至少部分地被可塑性变形的能量吸收元件(9)、尤其是被行人保护元件围绕或至少邻接于能量吸收元件(9)，能量吸收元件(9)沿碰撞方向设置在结构元件(7)之前或之后。
10.按照权利要求9所述的碰撞检测装置，其中，所述能量吸收元件(5)在软管(5)的未被支撑的、尤其是沿车辆纵向方向和沿车辆竖直方向未被支撑的各侧上贴靠在软管(5)上或在碰撞时贴靠在软管上。
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