專利名稱：用于識別車輛碰撞的裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于識別車輛碰撞的裝置，該裝置具有用于檢測盡可能封閉的測量體在碰撞時的壓縮的壓力傳感器，其中，該測量體沿汽車車身的受碰撞的部分(例如被集成在保險杠中或者在保險杠的后面的部分)來布置。
從文獻WO 03/82639 A1中公知這種裝置。由此公知，在車輛外護板的用作保險杠(圖6中的56)的部分后面將壓力傳感器(59)布置在空腔(57，58)中，這些壓力傳感器(59)可通過在空腔(57、58)壓縮時所形成的壓力上升來檢測碰撞的對象(例如行人)并可以信號的形式將該對象通知給評估單元?？商鎿Q地，該同一文獻建議應用加速度傳感器、變形傳感器或者力傳感器，這些傳感器同樣被安放在車輛外護板附近的前部區(qū)域中(第1頁第3段)并可以通過在此所產(chǎn)生的車輛加速度或汽車車身的變形來檢測碰撞的對象。根據(jù)所檢測的信號，例如應觸發(fā)行人保護裝置。例如可以將汽車的發(fā)動機罩的后部分抬起，以致增大發(fā)動機罩與位于其下面的發(fā)動機之間的距離，并且這樣更平緩地實現(xiàn)行人頭部對發(fā)動機罩的碰撞。
這種傳感裝置自然也可以向乘客保護系統(tǒng)的評估單元給出即將面臨的嚴重碰撞的早期提示，該乘客保護系統(tǒng)然后例如這樣影響檢測車輛碰撞的加速度傳感器的觸發(fā)閾值，以致較早觸發(fā)例如安全氣囊等的乘客保護裝置。
可是，無論是在行人保護系統(tǒng)內(nèi)應用這種傳感裝置時還是在將這種傳感裝置用作乘客保護系統(tǒng)內(nèi)的嚴重碰撞事故的早期識別系統(tǒng)，汽車車身沿碰撞正面的更硬的部分導致，例如所應用的保險杠后面的壓力傳感器取決于碰撞位置將不同的信號振幅轉交給行人保護系統(tǒng)或者乘客保護系統(tǒng)。這種車身剛性增強可以通過保險杠本身的形狀來產(chǎn)生，例如通過外護板的強烈彎曲的部分；但是，這種車身剛性增強也可以基于車輛正面的其他構造情況而存在，例如基于裝飾條或者通過安放牌照、拖車鉤或者其他配件。
本發(fā)明的任務在于，提供一種用于識別車輛碰撞的裝置，在以同一速度碰撞同一對象時，與例如前保險杠或者后保險杠的汽車車身的碰撞位置無關，該裝置向行人保護系統(tǒng)或者向乘客約束系統(tǒng)轉交大致保持不變得高的信號振幅。
該任務通過根據(jù)權利要求1所述的根據(jù)本發(fā)明的裝置來解決。
根據(jù)本發(fā)明的用于識別車輛碰撞的裝置具有用于檢測盡可能封閉的測量體在碰撞時的壓縮的壓力傳感器，其中，該測量體沿汽車車身的受碰撞部分(例如在外護板的用作前保險杠或者后保險杠的部分中)在保險杠后面的汽車內(nèi)部空間的方向上被布置。根據(jù)本發(fā)明，該測量體具有沿該測量體的橫截面，該橫截面在汽車車身的這種位置后具有較大的面積，在這些位置上，汽車車身比較硬并由此在碰撞時很難變形。
由于所屬的測量體在更大橫截面的這些區(qū)域上也相對更大，所以在那里，雖然通過更硬的汽車車身使得碰撞的對象的侵入困難，可是同時相對更大部分的測量體也被壓縮。與整個測量體相關的被壓縮更大的體積產(chǎn)生與測量體中的標準壓力相關的、與其約成比例的相對壓力上升。由此，該相對壓力上升因此同樣大于具有較小的測量體橫截面的碰撞區(qū)域中的壓力上升。
測量體通常盡可能是封閉的，也就是說，通常測量體的內(nèi)部壓力與環(huán)境壓力至少少量壓力平衡。為此目的，測量體中的標準壓力可選地甚至通過將測量體內(nèi)部與環(huán)境相連接的壓力平衡孔有意識地向環(huán)境壓力更新；可是，這與碰撞事件中的壓力上升相比大多慢。
根據(jù)本發(fā)明的裝置的有利的擴展方案在從屬權利要求中被說明。
本發(fā)明的有利的擴展方案的特征例如在于測量體的橫截面在縱向上具有這樣不同的面積；在同一對象碰撞時，也就是說，特別是在相同質(zhì)量和必要時形狀也相同的對象碰撞時，在同一碰撞速度的情況下，在沿受碰撞的汽車部分的不同的碰撞位置上，總是產(chǎn)生壓力傳感器的分別幾乎相同的信號振幅。
根據(jù)汽車車身在汽車車身的在其后面布置有壓力傳感器的測量體的那些位置上相對通過侵入的對象引起的變形帶來特別大阻力，有利地在碰撞位置增大測量體的橫截面并因此增大局部測量體例如在汽車中，保險杠常常向汽車兩側通過彎曲在機械上特別增強并因而非常硬并且不可撓曲。有利的是，恰恰是在那里布置與其他測量體相比最大的橫截面。如果保險杠同時在這兩個彎曲側之間的中心特別有柔性，那么必要時此外有利的是，位于其后面的測量體具有特別小的橫截面。
如果在保險杠的特別硬的中心部分的后面布置測量體的最大橫截面，則在保險杠的特別硬的中心部分處相反是有利的。這種中心的剛性增強不必通過保險杠本身產(chǎn)生例如可以如開頭所提及的那樣，汽車牌照、汽車牌照的容納支架(Aufnahmetraeger)、汽車外部形象的美化外觀的附件(例如裝飾條)、拖車鉤等均有助于提高汽車車身那里的剛性。
在這種意義上，汽車上的要用測量技術檢測的碰撞面的后面的測量體橫截面的所有變化應處于保護之下，盡管在受車輛碰撞的測量體附近碰到那些碰撞部分，這些變化仍適于產(chǎn)生壓力傳感器的盡可能相同的信號。在這種意義上，特別是從屬權利要求的所有有意義的組合均應受到保護。
下面借助示意圖對根據(jù)本發(fā)明的裝置的有利的實施方式和擴展方案進行說明。其中

圖1示出汽車(5)的俯視圖，該汽車(5)具有前保險杠(6)和依據(jù)本發(fā)明的裝置，該裝置具有在用實線示出的依據(jù)本發(fā)明的測量體(2)和虛線示出的依據(jù)現(xiàn)有技術的測量體(2`)之內(nèi)的壓力傳感器(3)；圖2、3、4、5a、5b示出依據(jù)本發(fā)明的測量體(2)的有利的實施方式；圖6示出相對于時間(t)所記錄的、現(xiàn)有技術的測量體(2`)中的不同碰撞地點(a、b、c)的壓力傳感器(3)的信號變化(ps)的示意圖；圖7示出依據(jù)圖3同樣相對于時間[t]所記錄的依據(jù)本發(fā)明的測量體(2)中的同一碰撞地點(a、b、c)的壓力傳感器信號(ps)的信號變化曲線。
相同功能或者構造的元件在所有附圖中均用同一參考符號來表征。
圖1示出汽車5，該汽車5具有尾部51、車廂52和前部53。前部53遠離車廂52的前面的封閉區(qū)域構成保險杠6，該保險杠6在新型車輛中大多由非常容易變形的塑料部分組成，這些塑料部分作為美化外觀的附件有助于汽車的外部形象。保險杠6從汽車5的其最前面的接觸面向其側面彎曲過渡到汽車側面。在保險杠6的后面或者作為保險杠6的部分，在兩個示意性示出的測量體2、2`內(nèi)部布置有壓力傳感器3，其中，虛線所示的測量體2`具有在其整個長度上保持不變的橫截面，如從現(xiàn)有技術中已經(jīng)公知的那樣，而實線示出的測量體2依據(jù)本發(fā)明的擴展方案在其兩端分別具有最大的橫截面并在其間中心(在壓力傳感器3的安裝位置上)具有最小的橫截面。
為限定保險杠6上的三個不同的碰撞地點，示出保險杠6左側或右側上的區(qū)域a和c以及在其間中心的碰撞區(qū)b。壓力傳感器3連同評估單元4與乘客保護系統(tǒng)的中央控制單元4電連接。
在測量體2或者2`之一通過對象碰撞到碰撞區(qū)a、b、c之一而產(chǎn)生壓縮時，壓力傳感器3檢測在此形成的壓力上升，將該壓力上升轉換成信號并將其借助于適當?shù)膫鬏攨f(xié)議報告給中央控制單元4。在那里，評價所得到的信號并取決于該信號觸發(fā)乘客保護裝置。但是，中央控制單元4也可以是行人保護系統(tǒng)的控制單元4，并如開頭已經(jīng)說明的那樣在相應的信號中引起行人保護裝置的觸發(fā)。
圖2以示意性透視圖示出圖1中用虛線示出的根據(jù)現(xiàn)有技術的測量體2`。在沿測量體2`的碰撞區(qū)a、b、c的后面分別示出所屬的橫截面2A、2B、2C，這些橫截面2A、2B、2C的面積在理想情況下分別是相同的。被安放在測量體2`縱向中心上的壓力傳感器3檢測通過碰撞時侵入保險杠的對象造成的體積壓縮而產(chǎn)生的壓力上升。由于碰撞對象(例如另一輛汽車)侵入碰撞區(qū)a和c，例如由于保險杠6那里的彎曲和由此引起的提高的剛性帶來更大的機械阻力，所以通過碰撞到碰撞區(qū)a、c上的對象引起的測量體2`中的壓力上升小于碰撞更容易變形的中心碰撞區(qū)b時的壓力上升。
在圖6中以任意單位(位(digits))相對于時間t(ms)示出針對碰撞到三個碰撞區(qū)a、b、c上的壓力傳感器3的信號ps的相應的原則上的變化碰撞到側面碰撞區(qū)a、c產(chǎn)生信號ps(a、c)，該信號ps(a、c)與由于碰撞到中間碰撞區(qū)b上產(chǎn)生的信號ps(b)相比不僅更慢地增加且具有更小的振幅。
在圖3中示出圖1中用實線所示的依據(jù)本發(fā)明的測量體2的實施方式。碰撞區(qū)b后面的橫截面2B與圖2的測量體2`相比同樣大。這里碰撞的對象引起理想上與圖2的測量體2`情況下相同大的壓力上升?？墒?，與圖2相區(qū)別的是，圖3的測量體2的橫截面向其兩個側端變得更大。這樣，例如位于碰撞區(qū)a和c的后面的橫截面2A和2C大于碰撞區(qū)b的后面的位于其間中心的橫截面2B。同一碰撞對象在碰撞區(qū)a和c中因此壓縮整個測量體2上的比圖2的測量體2`的情況下的部分相對更大的部分。由此，在壓力傳感器3上通過保險杠的邊緣區(qū)域a、c中的機械剛性增強產(chǎn)生的更緩慢的信號上升和更小的信號振幅被抵制。
在壓力傳感器3的位置上，通過碰撞到不同的碰撞區(qū)a、b、c上因此測量壓力傳感器3的非常相似的信號變化ps。在圖7中示意性示出這種變化碰撞中心碰撞區(qū)b產(chǎn)生與圖6中相同的信號變化ps(b)。但是，在碰撞到碰撞區(qū)a、c時，兩個信號變化ps(a、c)現(xiàn)在分別具有更大的上升和更高的振幅，并在這里所示的理想情況下與在中心碰撞時的信號變化ps(b)相同。
圖4示出根據(jù)本發(fā)明的測量體2的可替換的實施方式，其中，測量體2的橫截面與中心橫截面2B相比在測量體2兩端的方向上同樣增大與圖3的測量體2的橫截面增大相比，其中測量體2的前接觸面在側端上沿保險杠6的正面方向彎曲，圖4中所示的測量體2的彎曲在測量體2的兩端上一方面是在汽車車頂?shù)姆较蚨硪环矫媸窃谄嚨装宓姆较颉?br> 圖5a示出汽車5的前車身部分6的可替換的改進方案的本發(fā)明的有利的實施方式。這里，測量體2在其兩端之間的中心沿保險杠6具有其最大的橫截面2B，而分別向其兩端具有通過兩個側面橫截面2A和2C示意性示出的連續(xù)變小的橫截面。在測量體2的這種形狀的情況下，碰撞的對象在中心碰撞區(qū)b中壓縮相對最大的體積并由此產(chǎn)生相對最大的壓力上升。如上面已經(jīng)進一步提及的那樣，如果在前汽車車身6的區(qū)域中恰恰是在該位置上存在機械剛性增強，則這首先是有利的，例如通過懸掛牌照、拖車鉤或者前汽車端面6上的其他構造變化，這些變化使得碰撞對象的侵入困難。一方面大橫截面和另一方面在那里特別硬的汽車車身部分在碰撞到中心碰撞區(qū)b時再度這樣相互作用，使得一方面由此引起的壓力提高和另一方面壓力降低理想地彼此抵消。
圖5b示出測量體2，該測量體2與圖5a相比在其末端之間離心地具有最大的橫截面2B。如果在那里碰撞時應抵制通過在那里的機械剛性增強(例如通過安放在那里的拖車鉤)而降低的壓力傳感器3上的信號上升，則這種實施方式在上面的上下文中正好是有利的。
權利要求
1.用于識別車輛碰撞的裝置(1)，其具有用于檢測盡可能封閉的測量體(2)在碰撞時的壓縮的壓力傳感器(3)，該測量體(2)沿汽車車身受碰撞的部分來布置，其特征在于，該測量體(2)的橫截面(2A、2B、2C)沿其縱向在汽車車身的這種部分附近具有相對更大的面積，在汽車車身的這些部分上，汽車車身比較硬并由此在碰撞時相對難變形。
2.按權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述測量體(2)的橫截面(2A、2B、2C)在其縱向上具有這樣不同的面積，使得同一對象以相同的速度碰撞到不同的碰撞地點(a、b、c)時沿所述汽車車身的受碰撞部分在壓力傳感器(3)上存在幾乎相等的信號振幅。
3.按權利要求1或2之一所述的裝置，其特征在于，所述測量體(2)在其兩端具有相對最大的橫截面(2A、2B)。
4.按權利要求1至3之一所述的裝置，其特征在于，所述測量體(2)約在所述測量體(2)的兩端之間的中心具有最小的橫截面(2C)。
5.按權利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述測量體(2)約在所述測量體(2)的兩端之間的中心具有最大的橫截面(2C)。
6.按前述權利要求之一所述的裝置，其特征在于，所述壓力傳感器(3)的測量位置被布置在所述測量體的兩端之間的中心。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于識別車輛(5)碰撞的裝置，該裝置具有用于檢測盡可能封閉的測量體(2)在碰撞時的壓縮的壓力傳感器(3)，該測量體(2)沿汽車車身的受碰撞的部分來布置。根據(jù)本發(fā)明，測量體(2)的橫截面(2A、2B、2C)沿其縱向在汽車車身的這些部分附近具有相對更大的面積，汽車車身的這些部分比較硬并由此在碰撞時比較難變形。
文檔編號G01L7/02GK1946994SQ200580010651
公開日2007年4月11日 申請日期2005年4月7日 優(yōu)先權日2004年4月7日
發(fā)明者G·馬德 申請人:西門子公司