CN109789895B

CN109789895B - 碰撞管理系统

Info

Publication number: CN109789895B
Application number: CN201780059070.6A
Authority: CN
Inventors: 埃米尔·埃里克松; 奥斯卡·埃韦哈格
Original assignee: Ningbo Geely Automobile Research and Development Co Ltd
Current assignee: Ningbo Geely Automobile Research and Development Co Ltd
Priority date: 2016-09-30
Filing date: 2017-09-22
Publication date: 2022-03-25
Anticipated expiration: 2037-09-22
Also published as: CN109789895A; US10836334B2; EP3300956A1; US20190232905A1; EP3300956B1; WO2018059327A1

Abstract

本发明涉及一种适于在交通工具中使用的碰撞管理系统(11)和一种通过碰撞管理系统(11)来检测碰撞盒(12)变形的方法。其中，碰撞管理系统(11)包括缓冲梁(14)和至少两个碰撞盒(12)，每个碰撞盒(12)从缓冲梁(14)延伸并设置有变形指示装置(15)，变形指示装置(15)适于静态指示由交通工具碰撞引起的碰撞盒变形。

Description

碰撞管理系统

技术领域

本发明涉及一种用于交通工具的碰撞管理系统，其中碰撞管理系统包括缓冲梁和至少两个碰撞盒。另外，本发明涉及一种通过所述碰撞管理系统来检测由交通工具碰撞引起的碰撞盒变形的方法。

背景技术

白车身(BIW)指的是框架与板的组件，白车身由作为交通工具的主结构的均质材料构成。从安全和环境角度来看，BIW非常重要。所有结构部件都有刚度和强度要求，但它们中只有一些还有能量吸收要求-碰撞管理系统(CMS)就是其中之一。CMS是碰撞区域中的将在碰撞期间吸收冲击能的那部分。CMS通常由至少三种主要类型的部件组成：缓冲梁、两个碰撞盒、和抵接本体结构的连接板。

汽车行业不断寻找减轻重量的手段和材料。关于CMS，还要考虑安全性方面。好的交通工具缓冲梁应该经由能量吸收结构来附接至交通工具本体，这些能量吸收结构使维修或更换廉价。因此，碰撞盒具有极其重要的功能。通过细长的吸收件有两种常用的能量吸收模式，一种是在今天的汽车工业中广泛使用的渐进式折叠，另一种是由脆性材料(诸如复合材料)所示的渐进式挤压。

碰撞盒通常具有椭圆形形状并且对称地设置在缓冲梁的纵向相反端部处。与现有技术的碰撞盒相关的问题包括在低速碰撞之后很难从安全、保险和维护角度评估碰撞盒的状态。

发明内容

发明人已经认识到，特别是对于逐渐挤压的复合碰撞盒，可能难以确定碰撞盒的状态。检测CMS的部件是否已经受到影响或损坏是很重要的，并且因此需要更换。在最坏的情况下，碰撞盒的触发功能已经在先前的低速碰撞中消耗。结果，碰撞盒可能在随后的碰撞中突变地而不是逐渐地失效，这显著地损害了碰撞盒和CMS的能量吸收功能。

在此背景下，本发明的目的是提供一种碰撞管理系统，该碰撞管理系统有助于容易地确定它是否已经受到碰撞并被碰撞损坏。

该目的通过提供一种适于在交通工具中使用的碰撞管理系统来实现，其中碰撞管理系统包括缓冲梁和至少两个碰撞盒，并且其中每个碰撞盒从缓冲梁延伸并设置有变形指示装置，其中变形指示装置适于由交通工具碰撞引起的碰撞盒变形的静态指示。该发明提供了一种简单、廉价的内置工具，便于快速且简单分析碰撞盒的状态。此外，减少了所述分析所需的成本和时间。变形指示装置可以在制造阶段另外形成碰撞盒的集成部分，并包括用于进行所述分析的所有必要装置。

根据该发明的各方面，变形指示装置适于指示在低于15km/h的速度(优选在介于5-10km/h之间的速度)下发生的碰撞。即使对碰撞盒造成的微小损坏，诸如由于低速碰撞的那些损坏，也很容易被检测。

根据该发明的另外的方面，变形指示装置是可视化和/或触觉装置。由此简化了碰撞盒的碰撞分析，需要最少的工具来进行碰撞盒分析以确定碰撞盒的变形。

根据该发明的另外的方面，变形指示装置在碰撞盒的外表面上沿周向和/或纵向延伸。因此，根据本发明的变形指示装置不包括可能影响或危害碰撞盒结构完整性的侵入式装置。

根据该发明的各方面，变形指示装置包括涂料、带状物、突起和/或腔。因此，变形指示装置可以容易地、便宜地和牢固地设置在碰撞盒上。

根据该发明的各方面，变形指示装置包括在碰撞盒上周向地延伸的至少一条线，每条线的所有点都距碰撞盒的端部等距地设置。通过周向线，变形指示装置可以指示沿碰撞盒的边缘的任何位置处的碰撞/挤压，诸如可以指示关于碰撞的角度的信息，即变形指示装置不限于指示碰撞盒的均匀挤压。

根据该发明的各方面，变形指示装置包括从碰撞盒的端部沿碰撞盒纵向地延伸的至少一个标尺。从而，变形指示装置可以例如在制造阶段形成碰撞盒的集成部分，并包括用于进行碰撞盒分析的所有装置。

根据该发明的各方面，变形指示装置包括从碰撞盒的端部沿碰撞盒周向地延伸的至少一个三角形标记，该三角形的顶点设置在碰撞盒的一端部处。因此，即使不进行测量，变形指示装置也可以非常容易且清楚地指示变形。

根据该发明的各方面，变形指示装置另外包括沿碰撞盒纵向延伸的挠性薄片件。因此，碰撞盒设置有变形的又一指示，使得检测更加可靠。

在本发明的另外的方面涉及一种通过上述碰撞管理系统来检测由交通工具碰撞引起的碰撞盒变形的方法，该方法包括以下步骤：

a)在至少一个碰撞盒上记录两个单独点的位置，

第一点设置在变形指示装置上，

第二点设置在碰撞盒的端部处，

b)确定第二点相对于第一点的位置，

c)确定第二点的当前位置是否与第二点的先前确定的位置不同，

由此，如果第二点已经移动，则检测到变形。

根据另外的方面，步骤b)包括测量第一点与第二点之间的距离。

根据更另外的方面，步骤b)包括读取标尺上的第一点和第二点。

根据另外的方面，方法还包括以下步骤：

d)测量第二碰撞盒上的第一点与第二点之间的距离，以及e)将在步骤b)中测量的距离与在步骤d)中测量的距离进行比较，从而，如果距离不相同，则已经检测到变形。

根据另外的方面，方法还包括以下步骤：

f)视觉检测沿碰撞盒纵向延伸的挠性薄片件的变形。

根据该发明的碰撞盒指示器和方法的另外的目的、特征、优点和特性将根据详细描述而变得显而易见。

附图说明

在本说明书的以下详细部分中，将参考附图中所示的示例性实施方式更详细地解释该发明，其中：

图1是碰撞盒的逐步挤压的示意图。

图2是根据本发明的一个实施方式的碰撞管理系统的分解图。

图3a-e是根据本发明的不同实施方式的变形指示装置的示意图。

具体实施方式

在下面的详细描述中，将通过优选实施方式来描述根据本发明的碰撞管理系统。

碰撞管理系统的构造和操作是众所周知的，并且在本文中不应该需要另外的解释。下面提供关于根据该发明的特定碰撞管理系统的操作的另外的细节。

图1示出了由压缩失效引起的复合碰撞盒的主要破坏。当碰撞盒受到外部压缩力时(诸如当交通工具撞到静止物体时产生的)，通过挤压复合材料来吸收该力。

图2示出了根据该发明的一个方面的碰撞管理系统11的第一示例性实施方式，其特别适于包括复合材料的碰撞盒12。碰撞管理系统11通常可以包括缓冲梁14和至少两个碰撞盒12，其中，每个碰撞盒12可以在缓冲梁14与交通工具结构22(示意性地示出为箱22)之间延伸，使得缓冲梁14经受的外部力经由碰撞盒12的边缘16而传递到两个碰撞盒12。

至少一个联接模块19可以设置在每个碰撞盒12与缓冲梁14之间。联接模块19便于力的转换以及便于将碰撞盒12附接至缓冲梁14。联接模块19可以包括用于在其中可以施加胶的用于碰撞盒的至少一个保持装置。联接模块19可以与缓冲梁14一体制造，或者作为附接至缓冲梁14的单独部件制造。该缓冲梁14与联接模块19可以包括相同或不同的材料。

图2中描绘的碰撞管理系统11的碰撞盒12设置有变形指示装置15。变形指示装置15可以设置为不同的变体，包括但不限于薄片件、涂色线、由自粘合带形成的带状件、突起或腔。

变形指示装置15可以设置在碰撞盒12上的外表面13上，并沿碰撞盒12纵向和/或周向地延伸。图3a-e示出了变形指示装置15的多个实施方式。

变形指示装置15可以设置在碰撞盒12的最末端17处，或更接近碰撞盒12的中心，优选地当碰撞盒安装至缓冲梁14时，碰撞盒12的第一部分是可见的，即碰撞盒12的第一部分不被联接模块19覆盖。

变形指示装置15可以形成为沿碰撞盒12的周长延伸的一条或多条线，参见图3c-e。每条线上的所有点都距碰撞盒的一个端部17等距地设置，优选为与缓冲梁14相邻的端部。例如，所述线可以沿碰撞盒的最末端17设置，或者在距端部17的指定距离(诸如4厘米)处设置。可以有多个沿碰撞盒12的周长延伸的变形指示装置15，这些变形指示装置15沿碰撞盒12的纵向长度分布，以形成标尺15b。参见图3d-e。

如所描述的，碰撞盒指示器15可以包括一个条线15a，线上的所有点都相对于碰撞盒12的外侧端部17等距离地设置，使得变形指示装置15可以指示沿碰撞盒12的边缘16的任何位置处的碰撞/挤压。参见图3c。

等距地意味着线上的相应的点，优选构成线的一个外缘的点，设置在距碰撞盒12的端部17相同的距离处。另外，线的宽度适于使得线易于检测，同时仍然可以检测到碰撞盒12的微小变形。例如，宽度优选小于5cm，更优选在1cm以下，最优选小于0.5cm。

变形指示装置15可以另外包括可读标尺15b，便于容易地读取变形指示装置15上的点与碰撞盒上的点(优选碰撞盒12的端部)之间的距离。标尺15b可以从碰撞盒12的端部17沿着碰撞盒12纵向地设置。如上所述，变形指示装置可以包括形成这种标尺的多个周向线。然而，标尺也可以作为线而沿碰撞盒纵向地延伸，通过编号或其他标记来指示标尺。参见图3d-e。

变形指示装置15还可以包括沿碰撞盒12从碰撞盒的一个端部17纵向地延伸的一个或多个三角形15c。三角形15c的顶点设置在碰撞盒12的最端部17处，或进一步地朝向碰撞盒12的中心，优选在碰撞盒12的第一部分上，当碰撞盒安装至缓冲梁14时第一部分是可见的，即碰撞盒12的第一部分不被联接模块19覆盖。从纵向上看，三角形的基部靠近碰撞盒12的中心设置。当受到碰撞影响时，顶点将不再可见，因为当碰撞盒12被挤压时三角形将被截短。因此，指示了变形。参见图3a-b。

该发明从而实现了变形指示装置15适于碰撞盒变形的静态指示。该指示在变形指示装置在碰撞盒上静止设置的意义上可以说是静态的。碰撞盒变形的指示另外通过肉眼观察直接可见，该肉眼观察包括测量从变形指示装置到第二点(例如，碰撞盒的外侧端部17)的距离。可以使用模拟或数字测量工具或通过观察该标尺15b或三角形15c来进行测量，而不需要任何工具或传感器。

变形指示装置15还是被动的，同时它能够在没有任何主动装置(诸如电流、光、传感器或其他装置)或在碰撞的情况下受到改变，以便能够指示碰撞的其它装置的情况下指示碰撞。

碰撞盒12/碰撞盒外表面13可以还设置有挠性薄片件18，诸如附接至碰撞盒表面的薄金属片、或芳族聚酰胺层，在受到压缩力的情况下，挠性薄片件18折叠/皱缩而不是被压碎，使得挠性薄片件18直接地、可视化地和/或触觉地指示碰撞盒12是否已经受到碰撞并被碰撞损坏。

为了适应对变形指示装置的需求，该变形指示装置指示由于例如轻碰撞(诸如通常是停车撞击的情况)而导致的有限挤压，已经预期变形指示装置可以适于仅指示低速碰撞，即在低于15km/h(优选在介于5-10km/h之间)的速度下发生的碰撞。

在一些方面，碰撞管理系统11的碰撞盒指示器15可以还包括触觉装置，诸如铣削的/成路径的槽、突起的边缘、或者一个或多个突起的点、或者腔。

本发明的方面还包括一种通过碰撞管理系统11来检测由交通工具碰撞引起的碰撞盒变形的方法。该方法可以包括但不限于包括以下步骤，也不限于规定的顺序：

第一步骤涉及在碰撞盒上记录两个单独点的位置。如果变形指示装置15是涂漆线等，则第一点20设置在变形指示装置(例如周向线15a)上。第二步骤涉及记录第二点21的位置，该第二点21位于碰撞盒12的端部17处，该端部17是邻近缓冲梁的端部或邻近交通工具本体的相反端部。如果记录了两个点的位置，则可以在后续步骤中确定第二点21相对于第一点20的位置。该步骤可以包括测量碰撞盒12上的所述第一点20与第二点21之间的距离。

前两个步骤可以优选地在碰撞盒12的制造期间进行，或者该距离可以是由所述制造过程的公差所允许的预定值。如果需要调查碰撞管理系统11是否已经受到碰撞(该碰撞可能已经导致碰撞盒12中的任何一个碰撞盒的压缩和挤压)，则该方法包括第三步骤，该第三步骤包括确定第二点21的位置是否已经相对于先前确定的位置移动。该步骤可以包括将在所述第一点20和第二点21之间测量的距离与在相同的第一点20和第二点21之间先前测量的距离或预定值进行比较。

如果第二点21已经相对于先前确定的位置移动，或者如果确定值与预定值不同，则这是已经检测到变形的指示。在确定并记录第一点20和第二点21相对于彼此的位置时，至少第一点20将提供其位置的直接可视化指示，该位置在碰撞之前和之后保持静止/静态。如果变形指示装置包括标尺15b或至少一个三角形15c，则另外地，第二点21也将提供碰撞的被动直接可视化指示。

包括记录第一点20和第二点21的位置的步骤可以包括读取标尺15b上的第一点20和第二点21。通过读取标尺15b的点20、21，该方法有助于通过直接可视化指示通过标尺15b获得与冲击的大小和方向有关的信息。

该方法可以包括第四步骤，该第四步骤包括将在第一碰撞盒12上的第一点20a和第二点21a之间测量的第一距离与在第二碰撞盒12上的第一点20b和第二点21b之间测量的第二距离进行比较。

该方法可以与碰撞管理系统11的任何方面结合使用，诸如，例如，它包括又一步骤，该步骤包括视觉地检测沿碰撞盒12纵向地设置的挠性薄片件的变形。

在根据该发明的方法中，第二点21可以设置在连接至缓冲梁14的碰撞盒12的端部处，在碰撞盒12的边缘处/上。然而，第二点21可以设置在碰撞盒12连接至交通工具的本体的相反端部。另外，如图3a-e所示，变形指示装置的一个或多个变体可以组合在一个碰撞盒12上。

碰撞盒12可以包括本领域技术所包括的各种形状，并且在非限制性示例中，碰撞盒12可以成形为平行六面体或圆柱体，并且第一点与第二点之间的距离在碰撞盒12上纵向地(即在交通工具的纵向方向上)测量。

尽管为了说明的目的已经详细描述了本申请的教导，但是应该理解，这样的细节仅用于该目的，并且本领域技术人员可以在其中进行变化而不脱离该申请的教导的范围。

权利要求中使用的术语“包括”不排除其他元件或步骤。权利要求中使用的术语“一”或“一种”不排除复数。单个管理器或其他单元可以实现权利要求中引用的多个装置的功能。

术语命名：

11 碰撞管理系统

12 碰撞盒

13 碰撞盒外表面

14 缓冲梁

15 变形指示装置

15a 线

15b 标尺

15c 三角形

16 边缘

17 碰撞盒的端部

18 挠性薄片件

19 联接模块

20 第一测量点

20a 第一测量点、第一碰撞盒

20b 第一测量点、第二碰撞盒

21 第二测量点

21a 第二测量点、第一碰撞盒

21b 第二测量点、第二碰撞盒

22 交通工具结构

Claims

1.一种适于在交通工具中使用的碰撞管理系统(11)，所述碰撞管理系统(11)包括缓冲梁(14)和至少两个碰撞盒(12)，

每个碰撞盒(12)从所述缓冲梁(14)延伸并且设置有变形指示装置(15)，

其中，所述变形指示装置(15)适于静态指示由于交通工具碰撞引起的碰撞盒变形，以及

其中，所述变形指示装置(15)包括从所述碰撞盒的端部(17)沿着所述碰撞盒(12)纵向地延伸的至少一个标尺(15b)；或者

其中，所述变形指示装置(15)包括从所述碰撞盒的端部沿着所述碰撞盒纵向地延伸的至少一个三角形标记(15c)，所述三角形的顶点设置在所述碰撞盒的端部处。

2.根据权利要求1所述的碰撞管理系统，其中，所述变形指示装置(15)适于指示在低于15km/h的速度下发生的碰撞。

3.根据权利要求1所述的碰撞管理系统，其中，所述变形指示装置(15)适于指示在介于5km/h至10km/h之间的速度下发生的碰撞。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的碰撞管理系统，其中，所述变形指示装置(15)是视觉装置和/或触觉装置。

5.根据权利要求1-3中的任一项所述的碰撞管理系统，其中，所述变形指示装置(15)在所述碰撞盒(12)的外表面(13)上周向地和/或纵向地延伸。

6.根据权利要求5所述的碰撞管理系统，其中，所述变形指示装置(15)包括涂层、带状件、突起和/或腔。

7.根据权利要求1-3中的任一项所述的碰撞管理系统，其中，所述变形指示装置(15)包括在所述碰撞盒(12)上周向地延伸的至少一条线，每条线的所有点都相对于所述碰撞盒的端部(17)等距地设置。

8.根据权利要求1-3中的任一项所述的碰撞管理系统，其中，所述变形指示装置(15)还包括沿着所述碰撞盒(12)纵向地延伸的挠性薄片件(18)。

9.一种通过根据权利要求1-8中任一项所述的碰撞管理系统来检测由于交通工具碰撞引起的碰撞盒变形的方法，所述方法包括以下步骤：

a)记录至少一个碰撞盒(12)上的两个单独的点的位置，

第一点(20)设置在所述变形指示装置(15)上，

第二点(21)设置在所述碰撞盒(12)的端部(17)处；

b)确定所述第二点(21)相对于所述第一点(20)的位置，以及

c)确定所述第二点(21)的当前位置是否与所述第二点(21)的先前确定的位置不同(21)，

由此，如果所述第二点(21)已经移动，则检测到变形。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，步骤b)包括测量所述第一点(20)与所述第二点(21)之间的距离。

11.根据权利要求9所述的方法，其中，步骤b)包括读取标尺(15b)上的所述第一点(20)和第二点(21)。

12.根据权利要求10的所述的方法，还包括以下步骤：

d)测量第二碰撞盒(12)上的第一点(20)与第二点(21)之间的距离，以及

e)将在步骤b)中测量到的距离与在步骤d)中测量到的距离进行比较，

由此，如果所述距离不相同，则检测到变形。

13.根据权利要求9-12中的任一项所述的方法，还包括以下步骤：

f)视觉检测沿着所述碰撞盒(12)纵向地延伸的挠性薄片件(18)的变形。