CN202041659U - 一种碰撞传感器 - Google Patents

Abstract

一种碰撞传感器，包括盒体、发光单元、光电转换单元、可滑动地设置在发光单元和光电转换单元之间用于遮挡和导通发光单元和光电转换单元之间的光线的遮光单元以及回位单元，盒体包括第一空腔，发光单元、光电转换单元、遮光单元和回位单元均安装在第一空腔内。本实用新型的碰撞传感器，当车辆碰撞时，遮光单元在惯性作用下移动，从而使得发光单元所发射的光照射到光电转换单元，光电转换单元产生电信号并发送给相应的ECU，ECU进而输出控制信号。由于本实用新型的碰撞传感器利用了遮光单元遮挡或停止遮挡发光单元发射到光电转换单元的光，不需要复杂的机械结构，从而有效简化了结构使得碰撞传感器结构比较简单。

Description

一种碰撞传感器

技术领域

本实用新型涉及一种碰撞传感器。

背景技术

随着社会经济的发展，以及人们的生活水平的不断提高，汽车在国内的保有量不断上升，已成为生产和生活中的必要交通工具。在汽车的使用过程中难以避免的会发生交通事故。在交通事故中，如能准确地判断该交通事故的强弱，通过碰撞传感器发出信号，使ECU（电子控制单元）准确判断，则能最大程度地保护乘员，避免发生安全气囊的误爆或者需要保护时气囊不爆的情况发生。

在传统的用于感知车辆碰撞强度的机械式碰撞传感器中，普遍使用的是摆式装置，采用一摆式组件，该摆式组件被设计成当受到外部冲击时，摆动件绕转轴产生摆动，当其摆动的程度超过预设的阈值时，会推动两接触片之一，使得两接触片相互接触，由此产生相应的传感信号。

但是这种摆式组件包括多个零件，结构相对复杂，且由于实际应用的需要，对摆动件的设计要求以及设计精度相对较高。

目前，还有一种碰撞传感器，包括有滑动轴，质量块以及可动组件，其中，所述的滑动轴穿过可动组件的两片金属片中的长条形孔，所述的两片金属片的其中之一与质量块相接触，所述质量块可滑动地支撑于所述滑动轴上，所述的滑动轴固定于一滑动轴支架上。

但是这种碰撞传感器同样是零件较多，结构相对复杂，并且对装配精度的要求较高。

发明内容

 本实用新型为解决现有的碰撞传感器结构复杂的技术问题，提供一种结构简单的碰撞传感器。

一种碰撞传感器，包括盒体，所述盒体包括第一空腔，其中，所述碰撞传感器还包括发光单元、用于感应发光单元所发射的光并产生电信号的光电转换单元、可滑动地设置在所述发光单元和光电转换单元之间用于遮挡和导通发光单元和光电转换单元之间的光线的遮光单元以及用于使遮光单元从导通位置回位到遮挡位置的回位单元，所述发光单元、光电转换单元、遮光单元和回位单元均安装在所述第一空腔内。

进一步地，所述发光单元为发光二极管，所述光电转换单元为光电二极管。

所述盒体还包括第二空腔，第一空腔和第二空腔分别设置在所述盒体的轴向两端，所述第一空腔和第二空腔之间设置有分隔板。

所述发光二极管和光电二极管相对地固定在所述第一空腔内的同一径向方向上。

所述遮光单元为遮光板，所述遮光板滑动安放在所述发光二极管和光电二极管之间，所述遮光板上设置有便于发光二极管所发射的光照射到光电二极管的通孔。

所述回位单元为弹簧，所述弹簧位于所述第一空腔内，所述弹簧的一端抵靠在分隔板上，所述弹簧的另一端抵靠在遮光板上。

所述碰撞传感器还包括端盖，所述端盖密封安装在所述第一空腔的开口处。

所述遮光板呈T形，所述遮光板包括竖直部和水平部，所述竖直部的两端均与第一空腔的内壁相接触，所述通孔设置在所述水平部上，弹簧抵靠在竖直部上。

所述碰撞传感器还包括电路板和接插件，所述发光二极管和光电二极管分别与所述电路板电连接，所述电路板安装在第二空腔内，所述接插件安装在所述第二空腔的开口处，所述接插件的插针与电路板电连接。

本实用新型的碰撞传感器，设置了发光单元、光电转换单元和遮光单元，当车辆碰撞时，遮光单元在惯性作用下移动，从而使得发光单元所发射的光照射到光电转换单元，光电转换单元产生电信号并发送给相应的ECU，ECU进而输出控制信号。由于本实用新型的碰撞传感器利用了遮光单元遮挡或停止遮挡发光单元发射到光电转换单元的光，不需要复杂的机械结构，从而有效简化了结构使得碰撞传感器结构比较简单。

附图说明

图1是本实用新型一种实施方式提供的碰撞传感器的剖视示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

根据本实用新型的一种实施方式，如图1所示，一种碰撞传感器，包括盒体6，盒体6包括第一空腔15，其中，该碰撞传感器还包括发光单元9、用于感应发光单元9所发射的光并产生电信号的光电转换单元5、可滑动地设置在发光单元9和光电转换单元5之间用于遮挡和导通发光单元9和光电转换单元5之间的光线的遮光单元10以及用于使遮光单元10从导通位置回位到遮挡位置的回位单元3，发光单元9、光电转换单元5、遮光单元10和回位单元3均安装在第一空腔15内。

盒体6用来安装其它零部件并与其它零部件一起形成碰撞传感器，盒体6可以采用各种合适的材料制作，如利用常用的工程材料如橡胶、TPEE、PBT、POM、尼龙6、尼龙66等注塑而成。

盒体6的形状可以根据需要或者其它零部件的布置情况而不同，本领域技术人员可以根据实际情况设计出不同形状和大小的盒体。

根据本实用新型的一种实施方式，该碰撞传感器还包括第二空腔13，第一空腔15和第二空腔13分别设置在盒体6的轴向两端，第一空腔15和第二空腔13之间设置有分隔板12。如可以将盒体6的轴向中空，再在该中空结构中设置分隔板12从而将该中空结构分为第一空腔15和第二空腔13，为了简化结构，降低加工难度，优选地，分隔板12与盒体6一体成型，即在盒体6的两端分别设置空腔但两个空腔不相通而成。

第一空腔15和第二空腔13可以根据需要设置为各种合适的形状和大小，如可以为圆柱形空腔等，为了便于安装其它零部件，第一空腔15和第二空腔13均设置有一个开口。

发光单元9主要用来发出光线以便于光电转换单元5接收到，发光单元9可以根据需要选择各种合适的发光器件，如LED灯、发光二极管等。

光电转换单元5主要用来接收发光单元9发射的光并转换为电信号以发送给相应的控制器，光电转换单元5可以为各种合适的器件，如可以为光电二极管。

根据本实用新型的一种实施方式，发光单元9为发光二极管，光电转换单元5为光电二极管。

发光单元9和光电转换单元5可以根据需要合理安装在盒体6的适宜位置上，发光单元9和光电转换单元5可以相对安装、错位安装或其它方式的安装，只要发光单元9发射的光能被光电转换单元5接收即可，发光单元9和光电转换单元5之间可以根据需要设置导光体（该导光体可以设置在遮光单元的合适位置上）等装置以便于光电转换单元5接收发光单元9发射的光。

为了简化结构，根据本实用新型的一种实施方式，发光二极管和光电二极管相对地固定在盒体6的第一空腔15内的同一径向方向上。即发光二极管发射的光可以沿最短线路直接照射到光电二极管。

发光二极管和光电二极管可以位于第一空腔15的内部空间内，也可以安放在第一空腔15的内部空间的周壁内。

发光二极管和光电二极管可以通过各种合适的方式安装盒体6的第一空腔15内，为了简化结构，便于安装，优选地，发光二极管与电路板2的连接线4以及光电二极管与电路板2的连接线11均与盒体6一体注塑成型。

遮光单元10主要用于在初始状态时（遮光单元位于遮挡位置）遮挡发光单元9和光电转换单元5之间的光线，并且在车辆或者其它装置碰撞时移动以使得光电转换单元5可以接收到发光单元9发射的光（此时，遮光单元位于导通位置）。遮光单元10用于遮挡和导通发光单元9和光电转换单元5之间的光线，其中，导通可以是指遮光单元移动之后不再遮挡或者部分遮挡发光单元9和光电转换单元5之间的光线，也可以是指在遮光单元上设置有导光体等导光器件并在遮光单元移动之后通过导光体导通发光单元9和光电转换单元5之间的光线。

遮光单元10可以根据需要设置为各种合适的装置，如可以为不透光的板、块、圆柱和方柱等，本领域技术人员可以根据需要而做出合理选择。

根据本实用新型的一种实施方式，遮光单元10为遮光板，遮光板滑动安放在发光二极管和光电二极管之间，遮光板上设置有便于发光二极管所发射的光照射到光电二极管的通孔8。

即遮光板仅仅安放在第一空腔15内且遮光板可以在第一空腔15内由于惯性或者回位单元的作用而滑动。

为了防止遮光板在第一空腔15内滑动时发生翻转等意外情况，优选地，根据本实用新型的一种实施方式，遮光板呈T形，遮光板包括竖直部和水平部，竖直部和水平部垂直，竖直部的两端均与第一空腔15的内壁相接触，通孔8设置在水平部上。由于竖直部的两端（如竖直方向的两端）均与第一空腔15的内壁相接触，所以可以起到导向作用从而防止遮光板翻转。

当然，还可以在遮光板上设置其它各种合适的导向结构，如在遮光板上设置导向凸起，在第一空腔15的内壁上设置与导向凸起配合的导向槽，本领域技术人员可以根据需要作出合理选择。

回位单元3主要用于遮光单元10的回位，即当遮光单元10由于惯性而移动时，回位单元3可以将遮光单元10推回或拉回初始位置。

回位单元3还可以防止遮光板的自由窜动，如在急刹车或者车辆颠簸时，遮光板可能会有一定量的位移，回位单元可以给遮光板以推力或拉力，从而进一步提高碰撞传感器的精度。

回位单元3可以根据需要而选择各种合适的回位装置，如可以为弹簧、扭簧等，为了简化结构，优选地，回位单元3为弹簧。

回位单元3可以根据所选回位装置的不同而不同，回位单元3可以设置在遮光板的移动方向上，也可以设置在第一空腔15的内壁上。

弹簧可以设置在遮光单元10和分隔板12之间以推动遮光单元10；弹簧还可以设置在遮光单元10的另一侧以拉动遮光单元10；当回位单元3为扭簧时，扭簧的一端固定在盒体6内，扭簧的另一端固定在遮光板上，为了平衡，扭簧可以沿第一空腔15的内部空间的周向均匀设置多个。

根据本实用新型的一种实施方式，弹簧位于第一空腔15内，弹簧的一端抵靠在分隔板12上，弹簧的另一端抵靠在遮光板10上。

为了形成密封结构，从而起到防尘防水作用，优选地，该碰撞传感器还包括端盖7，端盖7密封安装在第一空腔15的开口处。

为了更好的防止遮光单元10随意移动，优选地，初始状态时弹簧处于压缩状态。此时，遮光单元10被弹簧压到端盖7上，由于轻微颠动或刹车等因素引起的遮光单元10的移动均会在弹簧的作用下抵消，从而有效提高碰撞传感器的精度，进而提高安全气囊的防误爆能力。

为了便于与控制器ECU或电源等连接，进一步地，该碰撞传感器还包括电路板2和接插件1，发光二极管和光电二极管分别与电路板2电连接，电路板2安装在第二空腔13内，接插件1安装在第二空腔13的开口处，接插件1的插针14与电路板2电连接。

电路板2对外用于与电源或者控制器连接，以便于向发光单元9供电以及将光电转换单元5产生的电信号发送给控制器ECU。

在实际使用时，本领域技术人员可以合理设置碰撞传感器在车辆上的位置，从而使得当车辆碰撞时，遮光单元10移动从而使得发光单元9发射的光可以照射到光电转换单元5，光电转换单元5进而输出电信号给控制器，从而控制引爆安全气囊。

本领域技术人员还可以根据安装环境的不同而合理设置盒体6的外形，并且可以合理设置安装结构等从而将碰撞传感器安装在合适的位置。

本领域技术人员可以根据需要而选择具有合适弹性系数的弹簧、具有适宜质量的遮光板以及合理设置通孔8在遮光板上的位置，从而可以使得碰撞传感器输出的电信号可以区分出是否属于急刹车、车辆颠簸或者是碰撞以及碰撞的强弱等，又或者可以使得反馈信号即为车辆碰撞信号等，从而便于相应的ECU可以根据该信号而决定是否引爆安全气囊。

根据本实用新型的一种实施方式，本实用新型的碰撞传感器的工作原理如下：

初始状态时，遮光板由于弹簧的压力而抵靠在端盖7上，此时，发光二极管发射的光由于遮光板的遮挡而无法照射到光电二极管，光电二极管无法输出电信号，即电路板2无法接收电信号并反馈给ECU。

当车辆由于碰撞等原因而在短时间内车速巨变时，遮光板由于惯性而移动，从而使得发光二极管发射的光可以通过遮光板上的通孔8照射到光电二极管，光电二极管接收到光信号后会转换为电信号并发送给电路板2，电路板2将该电信号反馈给ECU，ECU根据该电信号的强弱等信息而判断是否属于碰撞以及碰撞的强弱等，从而进一步地地输出控制信号以引爆安全气囊，在此过程中，弹簧会被进一步压缩。

之后，遮光板可以在弹簧的压力作用下而逐渐退回初始位置，即本实用新型的碰撞传感器可以反复使用。

本实用新型的碰撞传感器，设置了发光单元、光电转换单元和遮光单元，当车辆碰撞时，遮光单元在惯性作用下移动，从而使得发光单元所发射的光照射到光电转换单元，光电转换单元产生电信号并发送给相应的ECU，ECU进而输出控制信号。由于本实用新型的碰撞传感器利用了遮光单元遮挡或停止遮挡（或部分遮挡）发光单元发射到光电转换单元的光，不需要复杂的机械结构，从而有效简化了结构使得碰撞传感器结构比较简单。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种碰撞传感器，包括盒体，所述盒体包括第一空腔，其特征在于，所述碰撞传感器还包括发光单元、用于感应发光单元所发射的光并产生电信号的光电转换单元、可滑动地设置在所述发光单元和光电转换单元之间用于遮挡和导通发光单元和光电转换单元之间的光线的遮光单元以及用于使遮光单元从导通位置回位到遮挡位置的回位单元，所述发光单元、光电转换单元、遮光单元和回位单元均安装在所述第一空腔内。

2.如权利要求1所述的碰撞传感器，其特征在于，所述发光单元为发光二极管，所述光电转换单元为光电二极管。

3.如权利要求2所述的碰撞传感器，其特征在于，所述盒体还包括第二空腔，第一空腔和第二空腔分别设置在所述盒体的轴向两端，所述第一空腔和第二空腔之间设置有分隔板。

4.如权利要求3所述的碰撞传感器，其特征在于，所述发光二极管和光电二极管相对地固定在所述第一空腔内的同一径向方向上。

5.如权利要求4所述的碰撞传感器，其特征在于，所述遮光单元为遮光板，所述遮光板滑动安放在所述发光二极管和光电二极管之间，所述遮光板上设置有便于发光二极管所发射的光照射到光电二极管的通孔。

6.如权利要求5所述的碰撞传感器，其特征在于，所述回位单元为弹簧，所述弹簧位于所述第一空腔内，所述弹簧的一端抵靠在分隔板上，所述弹簧的另一端抵靠在遮光板上。

7.如权利要求6所述的碰撞传感器，其特征在于，所述碰撞传感器还包括端盖，所述端盖密封安装在所述第一空腔的开口处。

8.如权利要求6所述的碰撞传感器，其特征在于，所述遮光板呈T形，所述遮光板包括竖直部和水平部，所述竖直部的两端均与第一空腔的内壁相接触，所述通孔设置在所述水平部上，弹簧抵靠在竖直部上。

9.如权利要求3所述的碰撞传感器，其特征在于，所述碰撞传感器还包括电路板和接插件，所述发光二极管和光电二极管分别与所述电路板电连接，所述电路板安装在第二空腔内，所述接插件安装在所述第二空腔的开口处，所述接插件的插针与电路板电连接。

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