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技术领域

本公开涉及将传感器附着到车辆组件。

背景技术

机动车辆包括可提高车辆性能和车辆安全特性的环境意识能力。消费者 爱好和机动车条例还推动提高所述环境意识能力的需求。结构性车辆设施 (structural vehicle feature)和传感器系统设施(sensor system feature)可获得 关于周围环境的信息并指导车辆针对所获得的信息做出响应。车载系统可从 车辆上的不同位置获取不同类型的信息。这些车辆系统可包括用于帮助获取 信息的传感器和传感器系统。这些传感器在车辆上的位置和/或方位通常在传 感器和传感器系统的操作中发挥作用。另外，这些传感器系统可被设计为便 于有效的安装和/或装配过程。

发明内容

一种车辆包括保险杠梁、保险杠罩以及设置在保险杠梁和保险杠罩之间 的碰撞传感器组件。所述碰撞传感器组件包括壳体、所述壳体内的碰撞传感 器和平面凸耳。所述平面凸耳结合到保险杠罩，使得保险杠梁和所述碰撞传 感器组件之间的距离为至少七十毫米。所述平面凸耳可以是塑性带。所述平 面凸耳可以嵌入所述壳体中，或者所述平面凸耳可以从所述壳体延伸。所述 平面凸耳可以粘附地结合到保险杠罩或者可以超声焊接到保险杠罩。所述平 面凸耳的厚度可以在一毫米至三毫米之间。所述平面凸耳的材料可以与保险 杠罩的材料相同。

一种车辆护板组件包括保险杠罩和碰撞传感器组件。所述碰撞传感器组 件在不使用机械紧固的情况下附着到保险杠罩。所述碰撞传感器组件包括壳 体、所述壳体内的传感器以及超声焊接到所述保险杠罩的平面凸耳。所述壳 体与所述保险杠罩分开的距离不大于平面凸耳的厚度。所述平面凸耳可以是 塑性带。所述平面凸耳可以嵌入所述壳体中，或者所述平面凸耳可以从所述 壳体延伸。所述平面凸耳的厚度可以在一毫米至三毫米之间。所述平面凸耳 的材料可以与保险杠罩的材料相同。

一种车辆包括：保险杠梁；保险杠罩，具有内表面和外表面。所述保险 杠梁和所述内表面至少部分地限定空腔。传感器组件设置在所述空腔内。所 述传感器组件包括传感器、壳体和平面凸耳。所述平面凸耳附着到所述内表 面，并且所述平面凸耳的厚度使得当所述平面凸耳超声焊接到所述内表面时， 平面凸耳不使邻近所述平面凸耳的保险杠罩的外表面变形。所述平面凸耳可 以是塑性带。所述平面凸耳可以嵌入所述壳体中，或者所述平面凸耳可以从 所述壳体延伸。所述平面凸耳的材料可以与保险杠罩的材料相同。

附图说明

图1是通过螺栓、螺母和支架附着到保险杠罩的传感器组件的剖视侧视 图。

图2是通过螺栓、螺母和支架机械地紧固到保险杠罩的传感器组件的透 视图。

图3是附着到保险杠罩的传感器组件的剖视侧视图。

图4是附着到保险杆罩的三个传感器组件的后视图。

图5是图4中的传感器组件中的一个传感器组件的透视图。

图6和图8是附着到保险杠罩的传感器组件的剖视侧视图。

图7和图9是附着到保险杠罩的平面凸耳的剖视侧视图。

具体实施方式

在此描述了本公开的实施例。然而，应该理解的是，所公开的实施例仅 仅是示例，并且其它的实施例可采用多种和替代的形式。附图不一定按比例 绘制；可夸大或最小化一些特征以示出特定组件的细节。因此，在此公开的 具体结构和功能性细节不应解释为限制，而仅仅作为用于教导本领域的技术 人员以多种形式使用本发明的代表性基础。如本领域的普通技术人员将理解 的是，参照任一附图所描述和示出的多个特征可以与在一个或者更多个其他 附图中示出的特征相结合，以产生没有被明确地示出或描述的实施例。所示 出的特征的结合提供用于典型应用的代表性实施例。然而，与本公开的教导 一致的特征的各种结合和修改会被期望用于特定的应用或实施方式。

机动车辆通常包括可使用结构性设施(structural feature)和/或传感器系 统设施的多种安全设施(safety feature)。所述设施可帮助保护车辆乘员、车 辆自身和周围的障碍物/物体/行人。车辆能量吸收器和保险杠梁可以是结构性 安全设施的两个示例。结构性安全设施可与传感器系统安全设施结合，以在 特定环境(例如，当车辆接近对象时)下提醒和/或警告驾驶员。传感器系统 的一个示例是车辆驻车辅助系统，车辆驻车辅助系统可包括用于检测对象并 能够响应于对象检测而发出警报的传感器。因此，如果(例如)车辆在后退 到停车位时靠近一个对象，那么驻车辅助系统可警告驾驶员。

车辆还可寻求使用结构性安全设施和传感器系统安全设施，以便为行人 提供附加的保护和/或降低由于与车辆碰撞而导致对行人造成的伤害。传感器 系统可在碰撞时检测到对象并激活车辆响应。特定传感器(例如，碰撞传感 器)还可确定与车辆碰撞的对象的类型并将相应的信号发送到安全系统以激 活车辆响应。除了传感器系统能力之外，安装这些传感器和传感器系统设施 的方位、位置和方法通常与所邻近的车辆结构性设施吻合，以提供期望的性 能。

例如，碰撞传感器可设置在车辆的护板(fascia)和车辆的保险杠梁之间 的区域中。车辆护板的保险杠罩部是该类型区域的一个示例。车辆护板通常 包括A表面和B表面。A表面是护板面向“外部”和/或面向“远离车辆” 的部分(行人和其他驾驶员所通常看到的表面)。B表面是护板面向“内部” 的部分(行人或其他驾驶员通常不会看到的表面)。保险杆罩的B表面通常面 向保险杠梁和/或能量吸收器。目前用于将传感器组件固定和/或布置在护板B 表面上或者护板B表面附近的车辆应用使用具有焊接螺栓附着到其上的塑性 组件。塑性组件通常被热熔或焊接到B表面。然后使用螺母将传感器机械地 附着到焊接螺栓上。然而，螺栓是朝向保险杠梁延伸的不期望的硬接触点(如 下面所描述的)。

现在参照图1，如本领域公知的，碰撞传感器组件2附着到车辆保险杠 罩4。传感器组件2安装到保险杠罩4的B表面8。传感器组件2包括具有螺 栓12和螺母11的塑性支架10，以便于将碰撞传感器14安装到B表面8。尺 寸18是螺栓12的端部20和保险杠梁6之间位于区域21内的距离。端部20 是硬接触点的示例。车辆安全标准可针对硬接触点和保险杠梁之间或传感器 组件和保险杠梁之间的适当的最小距离(在此称为压入距离(crush distance)) 提供指导。车辆制造商也可具有关于压入距离的内部标准。

例如，保险杠罩4上的传感器组件2处或附近的碰撞会引导螺栓12和螺 母11朝向保险杠梁6运动。如果端部20的最外端抵触保险杠梁6，那么传 感器14会由于损坏和/或破坏而停止操作。在传感器的性能方面，在压入距 离过短的情况下，碰撞可能会致使传感器14在完成其任务之前便不能操作。 相反，较大的压入距离可在碰撞后为传感器14提供更多的时间来进行操作。 因此，可期望使传感器组件在区域21内的元件最小化和/或消除，以使压入 距离最大化。例如，由于螺母11和螺栓12需要机械地将传感器14紧固到保 险杠罩4，所以塑性支架10的水平尺寸会有助于形成更短的压入距离。其他 的安全要求(例如，螺栓12与螺母11之间优选的旋合数)也会有助于形成 更短的压入距离。消除塑性支架10、螺母11和螺栓12会在区域21中产生 更大的压入距离并减少一个硬接触点。

现在参照图2，如本领域公知的，传感器组件50附着到车辆护板51。与 传感器组件2类似，传感器组件50通过螺栓54、螺母55和衬套56机械地 附着到支架52。支架52附着到护板的B表面57并且螺栓54朝向保险杠梁 (未示出)延伸。与传感器组件2一样，支架、螺栓和螺母的组合(例如， 支架52、螺栓54和螺母55)会导致更短并且更不理想的压入距离。

除压入距离外，当碰撞传感器位于车辆的边缘(例如，车辆的前保险杠 罩或后保险杠罩(取决于车辆的行驶方向))处或附近时，可改进和/或提高 在碰撞时检测行人的能力。通常，车辆的边缘包括护板，该护板由可以是薄 的并且包含美学设计因素的材料制成。美学设计因素可能会限制和/或妨碍需 要贯穿前护板的传统的紧固件的使用或者会使A表面的与附着位置对应的那 部分变形的紧固件的使用。上述设计约束、性能要求和美学因素对于将传感 器(例如，行人保护传感器)安装到所期望的车辆保险杠罩和/或护板的B表 面提出了诸多挑战。

图3至图8示出了为机动车辆设置在保险杠罩或护板上的示意性的行人 传感器组件100。传感器组件100可包括传感器102、传感器壳体104和平面 凸耳(planar tab)106。传感器102的示例包括但不限于加速度传感器和/或 压力传感器。凸耳106可嵌入到传感器组件102中并且还可结合到护板保险 杠罩109的护板B表面108。结合方法的两个示例可包括超声焊接和粘合剂 结合。凸耳106的厚度可优选地在一毫米至三毫米之间，以便于进行期望的 超声焊接。使用具有三毫米以上厚度的凸耳106的超声焊接可能会导致保险 杠罩109的A表面107凹陷或发生其他变形。使用具有一毫米以下厚度的凸 耳106的超声焊接可能其强度不足以将传感器组件100固定到B表面108。 如果使用了超声焊接，则凸耳106可在焊点113处结合到B表面108。凸耳 106可以是(不限于此)塑性带或与用于相应的保险杠罩的材料相同的材料。 B表面108和传感器组件100之间的距离可小于或等于期望的凸耳106的厚 度。此外和/或可选的，凸耳106可以是传感器壳体104的延伸部分。

因此，与图1和图2中的传感器组件相比，传感器组件100可在不使用 机械紧固件(例如，螺栓)的情况下大体上设置在B表面108上，从而使传 感器组件100占用的前后空间最小化并产生更大的压入距离(如尺寸111所 示)。这种用于传感器组件100的构造还可使区域110中的车辆组件和/或元 件的数量最小化。虽然尺寸111的优选的长度可大于或等于七十毫米，但是 尺寸111的长度可根据传感器组件100的厚度和凸耳106的厚度而变化。每 个增大压入距离(在本示例中为尺寸111)的附加的测量单元均可提供附加的 行人安全效益。保险杠梁112和保险杠罩109处的示例性碰撞点之间的更多 的空间可(例如但不限于)：(i)在碰撞后为车辆安全系统提供更多的时间， 以接收、处理并响应于来自传感器102的检测信号；(ii)提供更大的空腔和/ 或空间(例如，区域110)，以作为在碰撞后有助于降低对行人的伤害的碰撞 缓冲区。

在线路(line)和/或子装配环境中，传感器组件100还可提供关于操作 装配的优势。目前支架安装方法的示例可包括咬合、粘合和焊接到车辆护板。 一些传感器(例如，驻车辅助传感器)在护板中可能需要一个孔或多个孔， 以在护板被涂漆前或涂漆后附着传感器支架。其他传感器(例如，用于行人 感测系统中的那些传感器)可能不需要穿过护板的孔，但可能包括用于装配 和附着的多个其他步骤。传感器组件100可通过减少将传感器组件安装到车 辆保险杠罩所包含的操作步骤的数量而降低成本。例如，现在参照图1，将 传感器组件2安装到B表面8可能需要一个或者更多个操作员和多个步骤， 所述多个步骤包括：(i)将螺栓12附着到支架10上；(ii)将传感器14附着 到支架10上；(iii)将传感器组件2热熔或焊接到B表面。相反，参照图3， 将传感器组件100安装到B表面108可包括在期望的结合方位将传感器组件 100结合到B表面108。

结合在B表面108上的传感器组件100还会影响行人保护系统的性能。 例如，传感器102期望的功能可识别和/或确定碰撞时对象的类型。对象特性 (例如但不限于密度和重量)会在不同类型的对象之间变化并会影响碰撞的 效果(例如，与车辆与行人的碰撞相比，车辆与树的碰撞对于车辆而言会具 有不同的碰撞效果)。具有能够识别和/或确定碰撞时对象的类型并基于这样 的确认结果而激活响应的传感器系统安全设施可有助于降低对车辆和/或对 象的伤害。传感器系统安全设施可在碰撞时确定：对象的密度是否低于预定 阈值，从而激活车辆响应，以降低车辆碰撞对象的力。

例如，如果车辆对行人的碰撞发生在车辆的保险杠罩109处，并且系统 安全设施接收来自传感器102的检测信号，其中，该检测信号指示行人的密 度低于或高于预定阈值，那么安全设施可指示“打开”车辆的发动机罩或者 可以指示能量吸收发动机罩面板展开来降低从车辆传递到行人的力的大小。 该效果类似于碰撞缓冲区并且可与更大的压入距离一起来提高效果。因此， 将传感器102和/或传感器组件100设置在车辆上潜在的碰撞区处或附近是有 利的，以在碰撞时提升检测。

此外，使用多个传感器组件100也可提高和/或增加在碰撞时检测对象的 能力。图4示出了一组传感器组件100的示意性的构造。每个传感器组件100 可设置在车辆护板上最有可能发生和/或最常发生碰撞的区域和/或区段中。

参照图8和图9，如上所述，可使用两种示例性的结合方法来将传感器 组件100安装到保险杠罩109上。图8示出了这样一种示例性的结合方法， 其中，超声焊接可导致保险杠罩109和凸耳106两者的材料中产生局部融合 物114。图9示出了这样一种示例性的结合方法，其中，可使用牢固的粘合 材料116将保险杠罩109与凸耳106粘合。在没有连通和/或变形至A表面 107的情况下，所述两种方法可提供将凸耳106结合到B表面108的机会。

虽然上面描述了示例性实施例，但是并非旨在使这些实施例描述权利要 求涵盖的全部可能的形式。在说明书中使用的词语是描述性的而非限制性的 词语，并且应理解的是，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可作出各 种改变。如前面所述，可结合不同实施例的特征以形成本发明的可能没有明 确描述或示出的进一步的实施例。虽然不同的实施例可被描述为相对于一个 或更多个期望的特性，优势或优先于其他实施例或者现有技术实施，但本领 域的普通技术人员应该意识到，根据具体应用和实施实现全部期望的系统属 性，一个或更多个特征可能会受到影响。这些属性可包括(但不限于)成本、 强度、耐久性、寿命周期成本、市场性、外观、包装、尺寸、适用性、重量、 可制造型、易组装性等。这样，相对于一个或更多个特性，被描述为较其他 实施例或现有技术实施不理想的实施例不在本公开的范围之外并且在用于特 定应用时能够令人满意。