用于车辆的碰撞传感器的制作方法

本发明涉及可安装于车辆上且适于感应车辆与物体碰撞的传感器。具体地但非唯一地，本发明涉及安装于长形车辆，如公共汽车上，且适于感应车辆与物体碰撞的压力传感器。

背景技术：

典型地，基于加速或压力的传感器靠近车辆构造的变形区域，以感应碰撞时引起的加速或压力。在碰撞事件中感应的参数能够用于展开约束系统，例如安全气囊。众所周知的是，比如在前车门腔中安装一个或多个压力传感器，在碰撞事件中典型地观察到压力相对于大气压约8%至10%的变化。压力信号与冲入到封闭的腔的速率和量成正比。

对于具有较长车身的车辆，例如公共汽车，压力传感器可能需要覆盖多排座椅，也就是多个纵向位置。然而，比如在后部车身侧的腔内安装的压力传感器可以记录具有低振幅的信号，和/或可以感应正或负压的波动。这归于多种因素。

首先，腔的大小相对于前车门长的多，使得体积变化相当小。此外，缺乏能够对腔的位移提供抗性的车体构造，例如A和B柱，引起比局部变形大的多的横向位移。公共汽车的侧面构造通常缺少侧面支承部件来对抗物体的侵入，例如立柱。对于这样的车辆，已经发现难以使用传统的传感设置在合适的时间段内启动约束系统。

进一步地，内在加固结构、防抖凸件等的存在能够作为反射或削弱压力波的挡板。在有些位置不再感应8%至10%的压力变化，而是仅能感应少至2%的变化。缘于非碰撞事件的压力变化，例如当经过另一车辆时，可能约为0.5%。还可能存在一个或多个降低压力变化（增加）的泄露途径。因此，信噪比会比较低而极其重要的是约束系统并未不正确地展开。

进一步地，缘于碰撞点和传感器位置之间的较长的传输距离，存在信号延迟。振动碰撞波在干燥空气中以约340mm/ms（毫米/毫秒）的音速穿过构造。如果传感器距离碰撞点非常远，这在侧面碰撞中会是相当慢的。

需要为长形车辆提供不使用大量传感器的感应装置。需要提供装置以增强碰撞事件中产生的信号。需要提供装置在感应位置在事件后比传统的装置允许的更早的时间接收碰撞事件中产生的信号。

技术实现要素：

根据本发明的第一方面，提供一种用于车辆的碰撞感应装置，该装置包含：

纵向腔，其包含流体且具有至少一个位于该腔内的用于感应腔的变形的传感器；及

至少一个靠近腔且适于接收碰撞负载并将该碰撞负载传送到腔的纵向延伸区域的纵向延伸的刚性部件。

所述纵向腔可以由弹性管道提供，例如管形材料。该管道可以包含弹性材料，例如PVC或硅。

可选择地，纵向腔可以由一层材料的内腔提供。该层材料可以包含弹性材料。

纵向腔可以是密封的。可选择地，纵向腔可以在至少一个位置是打开的。软管内的流体可以正受压或负受压，使得传感器在碰撞事件之前感应到非零压力。

流体可以是空气。可选择地，流体可以是液体。

刚性部件可以与纵向腔接触。

刚性部件可以包含木质材料。可选择地，刚性部件可以包含刚性塑料或金属。

刚性部件的几何形状可以适于提升硬度。刚性部件可以在碰撞负载的传送方向上是刚性的。刚性部件可以在碰撞负载的传送方向上具有低的压缩张力。刚性部件可以在除了传送方向的其他方向上具有较小硬度。

刚性部件可以足够硬到将碰撞负载传送到纵向延伸区域而在其它方面具有弹性。刚性部件可以纵向弯曲以辅助固定到车辆。

装置可以固定在车辆的两个面板之间。

刚性部件可以包含一个或多个纵向延伸的刚性体。该刚性体可以设置成多排，每一排实质上平行于纵向腔。第一排可以与纵向腔接触。第二排可以与车辆的面板接触。

至少一排可以包含多个主体。至少两排可以包含多个主体且该主体可以成排设置，使得一排主体相对于另一排板交错或偏移。

可选择地，一排可以包含单个刚性体。单个刚性体可以与另一排的多个刚性体接触。

传感器可以是压力传感器。压力传感器可以是压差传感器。压差传感器可以设置为在碰撞位置提供信息。

根据本发明的第二方面，提供包括根据本发明的第一方面的碰撞感应装置的车辆。

碰撞感应装置可以可操作地连接到车辆的安全约束系统，使得在感应到碰撞时展开约束系统。

车辆可以是长形车辆，例如公共汽车。

附图说明

以下参照附图，仅作为示例详细说明本发明的实施方式，其中：

图1是安装在车辆的两个面板之间且在碰撞事件之前的碰撞感应装置的第一实施例的透视图。

图2是碰撞事件之后的图1的装置的透视图；

图3是图1的装置的侧视图；

图4是图1的装置的平面图；

图5是碰撞感应装置的第二实施例的平面图；及

图6是碰撞事件中测定到的压力变化相对于时间的曲线图。

具体实施方式

图1和图2示出车辆100，在图中是公共汽车，其包括两个垂直的侧面板，具体是外面板102和内面板104。图1中在两个面板之间能够看到碰撞感应装置。

如图3和图4所示，碰撞感应装置包括弹性管道或软管10形式的纵向腔。软管10由PVC制成，在每个末端是密封的，且包含气态形式的流体。安装在软管10内的特定纵向位置的是压力传感器12，其能够感应软管10内的空气的压力变化。如果软管10被压缩或变形使得软管10的内部体积降低，则将产生压力变化。压力传感器12可以沿着软管10的各个位置安装，但图3中示出的是安装在靠近软管10的一端。

碰撞感应装置还包括刚性部件，其包含如图4所示的多个纵向延伸的刚性板20（图3中仅示出这些中的一个）。板20由木材制成且设置成靠近软管10并且成两排设置。实际上，内排与软管10接触（尽管这在图3和图4中未示出）。板20的外排与内排接触且与外面板102接触。板20成排设置使得一排板20相对于其它排板交错或偏移。

与外面板102互相接触的板20及软管10适于接收施加到外面板102的碰撞负载110，并将该碰撞负载110传送给软管10。

板20的几何形状适于至少在碰撞负载的传送方向上提升刚性。板20相对于传送方向具有相对大的横向宽度，从而将弯曲降低到最小。而且，木质材料具有低的压缩张力。

无论如何，板20具有弹性以允许某些全局纵向弯曲，以辅助固定于面板之间。

图4示出施加在外面板102的特定位置的碰撞负载110，在这种情况下，该位置纵向远离压力传感器12的位置。因为板20是刚性的，碰撞负载110在被传送到软管10的纵向延长的区域26之前，先被传送到外排的第一板22，然后被传送到内排的两个板24。

这引起软管10的明显压缩，并因此引起将由压力传感器12感应到的相对高的压力变化。而且，碰撞负载110通过刚性体传送的速度非常高。

在一可选择的实施例中，流体可以是液体，例如水，而不是空气。碰撞负载110通过水传送的速度约为1450mm/ms，这明显高于空气。

图6是碰撞事件中测定到的压力变化相对于时间的曲线图。初始压力是大气压，因此约为1巴（bar）。能够看出，碰撞后，压力变化从0巴迅速升高到0.2巴。这表示20%的压力变化，这实质上大于传统的装置所允许的。因此，压力传感器12感应的值已经放大了。约束系统不正确展开的可能性因此极大地降低。而且，本发明允许使用最小数量的传感器。

图5示出碰撞感应装置的第二实施例，相同的特征用相同的附图标记标出。

在该实施例中，外排30包含平行于软管10延伸的单个刚性体30。内排32包含多个刚性块32。通过外面板102施加到外排30的碰撞负载理论上将该负载传送到每一个刚性快32，尽管实际上组件并非完全刚性，且更加靠近碰撞位置的块32将接受更多负载。无论如何，块32将碰撞负载传送到软管10的大部分纵向延伸区域。

本发明在长形车辆的侧面板上尤其具有优势，但其在任何车辆上、在车辆的任何位置上仍然能够提供较佳的感应和更快的响应（例如，前碰撞或行人感应）。

使用的压力传感器可以是压差传感器。这样的传感器测定传感器的每个横向侧面的压力差。此特征能够用于在碰撞位置提供信息（至少在碰撞发生的传感器的侧面）。这能够用于对碰撞事件采取更加智能的响应，例如仅在碰撞位置的主要区域展开约束系统。

在某些实施例中，软管是密封的。软管内的流体可以是正（或负）受压，使得传感器在正常状况下感应到非零压力。这能够用于查验传感器在工作中，并且软管没有泄露。

上述已公开了本发明的具体实施例，应该理解到，这些实施例的变形仍然属于本发明的保护范围。