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技术领域

本公开涉及一种车辆的保险杠组件，具体地讲，涉及一种嵌入有传感器 的保险杠组件。

背景技术

车辆中行人感测技术的发展已经产生了多种新的硬件和软件，这些硬件 和软件被使用以便于检测行人或其它小物体的存在或与行人或其它小物体的 碰撞。通常，在这种系统中需要的硬件部分包括传感器，所述传感器能够检测 行人的接近或其它小物体靠近车辆，或检测行人或其它小物体与车辆的碰撞。 例如，传感器可被定位在车辆外部的周围(例如，沿前保险杠或后保险杠)。

沿着外部的部件设置传感器的当前努力包括：将传感器安装到保险杠饰 板或车辆的外“皮肤”，或安装到保险杠的能量吸收部件或其它保险杠部件。 本质上讲，传感器是安装在保险杠部件上的外部的部件。封装、安装并附着现 有的传感器是困难的，并对装配工厂和服务设施提出了挑战。

因此，需要一种能克服以上缺点的改进的保险杠组件。

发明内容

示例性的说明提供一种车辆，所述车辆可包括保险杠组件，所述保险杠 组件被定位在车辆的前端和后端之一。所述保险杠组件可包括：模制主体，由 前表面和后表面之间的热的材料流形成(即，模制主体由热的材料流形成并具 有前表面和后表面)；以及至少一个传感器，插入所述材料流中，使得所述传 感器嵌入在所述前表面和后表面之间的主体中，并与形成所述模制主体的材料 结合。所述传感器可被配置为感测与所述主体邻近的外部物体的存在和外部物 体与所述主体的碰撞中的至少一个。所述车辆还可包括与至少一个传感器通信 的感测系统，所述感测系统被配置为响应于与所述主体邻近的外部物体的存在 和外部物体与所述主体的碰撞中的至少一个，展开至少一种应对装置。

在此描述的示例性的方法可包括：设置至少部分地限定前表面的第一模 具部；将至少一个传感器定位在第一模具部中。示例性的方法可还包括：利用 第二模具部将至少一个传感器包围在第一模具部中。第二模具部可至少部分地 限定后表面。所述方法可还包括：通过使热的材料流入第一模具部和第二模具 部中来对主体进行模制，由此，将至少一个传感器嵌入在前表面和后表面之间， 并将所述传感器和热的材料结合，所述主体在前表面和后表面之间延伸。

根据本发明，一种车辆包括保险杠组件，所述保险杠组件包括：模制主 体，由前表面和后表面之间的热的材料流形成；至少一个传感器，被插入所述 材料流中，使得所述传感器嵌入在所述前表面和后表面之间，并与形成所述模 制主体的材料结合，所述传感器被配置为感测外部物体的存在和外部物体与所 述主体的撞击中的一个；以及感测系统，与所述至少一个传感器通信，所述感 测系统被配置为响应于与所述主体邻近的外部物体的存在和外部物体与主体 碰撞中的至少一个，展开至少一种应对装置。

根据本发明的一个实施例，所述车辆还包括嵌入所述主体中的支撑结构， 所述支撑结构被构造为在形成所述主体之前保持所述传感器在所述主体中的 位置。

根据本发明的一个实施例，所述至少一个传感器包括多个传感器，并且 还包括将所述多个传感器彼此连接的电引线。

根据本发明的一个实施例，所述车辆还包括包围传感器的传感器封壳， 所述传感器封壳嵌入所述主体中并位于所述前表面和后表面之间。

根据本发明的一个实施例，所述传感器封壳包括窗，所述窗被定位为允 许传感器视野超过所述主体的前表面。

根据本发明的一个实施例，所述保险杠组件被定位在车辆的前端和后端 之一。

根据本发明，一种形成保险杠饰板的方法包括：设置至少部分地限定前 表面的第一模具部；将至少一个传感器定位在第一模具部中，所述传感器被配 置为感测与所述主体邻近的外部物体的存在和外部物体与所述主体的碰撞中 的至少一个；利用第二模具部将所述至少一个传感器包围在第一模具部中，第 二模具部至少部分限定后表面；以及通过使热的材料流入第一模具部和第二模 具部中来对主体进行模制，由此将所述至少一个传感器嵌入在前表面和后表面 之间，并将所述传感器和热的材料结合，所述主体在前表面和后表面之间延伸。

根据本发明的一个实施例，所述方法还包括：利用支撑结构将所述至少 一个传感器支撑在第一模具部和第二模具部中，由此在形成所述主体的同时保 持所述传感器在所述主体中的位置。

根据本发明的一个实施例，所述方法还包括：利用机械力和磁力中的一 种将所述传感器支撑在第一模具部和第二模具部中，所述机械力和磁力被构造 为抵抗热的材料的流动以保持传感器的位置。

根据本发明的一个实施例，所述传感器与所述模制主体结合，使得所述 模制主体将大致全部的冲击载荷从模制主体传递到所述传感器。

附图说明

虽然权利要求不限于所示出的实施例，但是对多个方面的理解最好通过 实施例的多个示例的讨论来获得。现在参照附图，详细地示出说明的实施例。 虽然附图表示实施例，但是附图不必按照比例绘制，并且可放大某些特征以 更好地示出并解释实施例的创新性的方面。进一步地，在此描述的实施例不是 意在详尽的或另外限制或约束为附图中所示出的和在下面的具体实施方式中 公开的精确的形式和构造。下面参照附图详细描述本发明的示例性实施例。

图1是根据一个示例性说明的具有保险杠组件的车辆的图示；

图2A是根据一个示例性说明的保险杠组件的图示；

图2B是根据另一个示例性说明的保险杠组件的图示；

图2C是根据另一个示例性说明的保险杠组件的图示；

图3A是示例性的模具部的图示；

图3B是图3A的示例性的模具部在其中容纳传感器和支撑结构之后的图 示；

图3C是图3A的示例性的模具部在第二模具部围住传感器和支撑结构之 后的图示；以及

图4是用于形成保险杠饰板的示例性的方法的过程流程图。

具体实施方式

现在参照附图，详细地示出说明的实施例。虽然附图表示实施例，但是 附图不必按照比例绘制，并且可放大某些特征以更好地示出并解释实施例的创 新性的方面。进一步地，在此描述的实施例不是意在详尽的或另外将本发明限 制或约束为附图中所示出的和在下面的具体实施方式中公开的精确的形式和 构造。

现在转到图1，示出了示例性的车辆100。车辆100可包括设置在车辆的 任意一端的保险杠组件102。例如，如图1中所示，保险杠组件102通常可被 设置在车辆的前部。虽然保险杠组件102被示出为在车辆的前部，但是其它示 例性的方法可以将保险杠、部件或饰板定位于车辆100上的任何其它位置(例 如，在车辆100的后部或侧部)。包括沿着车辆100的前部、后部或侧部定位 的保险杠或饰板的示例性说明可包含传感器或用于这种应用的其他部件，例 如，雷达传感器、主动安全传感器、泊车辅助系统、备用相机传感器等，这些 仅为示例。

前保险杠组件102可被构造为吸收与物体(例如，其它车辆)的低速撞 击。如将要在图2A至图2C中进一步详细地描述的，保险杠组件102可包括 饰板104、能量吸收元件106和保险杠结构108。保险杠结构108可包括被构 造为支撑能量吸收元件106和饰板104的梁和其它结构元件。饰板104通常可 限定保险杠组件102和/或车辆100的外表面。更具体地讲，如图1中所示， 饰板104限定外表面或前表面120。前表面120将在下面结合形成保险杠部件 (例如，饰板104)的示例性的方法被进一步描述。

饰板104、能量吸收元件106和/或保险杠结构108中的任意一个可由模 制材料形成。例如，如将在下面进一步描述的，这些部件中的每个通常可通过 对主体进行模制(例如，使热的材料流动然后冷却，允许主体硬化和固化)来 形成期望的部件。如将在下面进一步描述的，第一模具部和第二模具部可被设 置为围绕模制主体并便于模制过程。至少一个传感器可嵌入到在模制过程期间 存在的材料流中。在一个示例中，传感器嵌入在由模具部限定的前表面和后表 面之间。也可设置支撑机构或结构，由此尽管在模制成型的过程中材料流存在 于传感器的周围，也允许传感器保持在期望的位置。因此，在该过程中传感器 位置通常可与模具部一致，并且可在模制过程中抵抗作用在传感器上的剪切 力、重力或其它力。支撑结构可(例如，通过磁力)提供机械支撑或其它支撑， 由此，通常抵抗由重力和流动的材料作用在传感器上的力。模制过程通常将传 感器和热的材料结合。因此，在模制过程完成时，模制主体可基本上将所有的 冲击载荷从模制主体传递到传感器，这会利于感测例如与行人或其它物体的碰 撞。

能量吸收元件106可由被构造为在例如车辆100的碰撞中吸收能量的任 何材料形成。仅作为示例，能量吸收元件106可由塑料、泡沫或多孔金属材料 形成。如将在下面进一步描述的，在一些示例性的方法中，能量吸收元件106 可由能够绕着车辆100的其它部件(例如，与车辆感测系统相关的传感器、引 线等)被模制材料形成。此外，能量吸收元件106可具有实用的任何构造或形 状，包括(但不限于)C-形管道形截面、封闭的截面或实体截面或填充截面。

车辆100还可包括被构造为便于检测车辆周围(例如，可能接触车辆100) 的物体的感测系统。可选择地或额外，感测系统可被配置为检测行人或其它物 体与车辆10的碰撞。在一个示例性说明中，感测系统通常包括电子控制单元 (ECU)112和与ECU112通信的多个传感器114(图1中未示出)。仅作为 示例，传感器114可包括例如感测碰撞的加速计型传感器或可选地包括雷达或 照相机。在另一个示例中，感测系统通常被配置为感测与物体的接近或碰撞， 例如，行人或其它小物体与车辆100的接近或碰撞。此外，感测系统通常可被 配置为响应于感测到靠近的行人或与行人的碰撞而触发一个或更多个应对装 置。仅通过示例，ECU112可被配置为使车辆的前部周围的能量吸收元件展开 以例如吸收能量，由此减小由于与车辆100的碰撞或撞击造成行人严重受伤的 可能性。在一个示例性方法中，车辆100的发动机罩124被构造为向上运动， 以利于行人或其它物体与车辆100的任何冲击能的吸收。在另一个示例性的说 明中，发动机罩124被构造为选择性地展开能量吸收元件(例如，一个或更多 个气囊)。在另一个示例中，车辆100可使能量吸收元件在车辆100的前格栅 区域126周围展开。因此，可通过车辆100展开或触发的示例性的应对装置可 包括被构造为减小可由于与车辆100的碰撞产生的损伤的能量吸收元件或其 它装置。在其它示例性的说明中，与发动机罩124相关的门闩或铰链可展开， 由此增加发动机罩124和发动机(未示出)之间的间隙或空间。以这种方式， 在车辆和例如行人之间的硬接触可被发动机罩124(可变形或吸收冲击能)和 发动机或其它物体(不易变形或吸收冲击能)之间的额外的空间最小化。

现在转到图2A、2B和2C，进一步详细地描述示例性的保险杠组件102。 例如，在图2A中，示例性的保险杠组件包括饰板104a和能量吸收结构106a。 多个感测元件114嵌入在饰板104a中。此外，电路(例如，电线或引线)116 和/或连接器118通常可形成在饰板104a中，或者可直接集成到饰板104a中。 引线116可包括保险丝或感测系统的适当的任何其它电路或元件。以这种方 式，传感器114通常被集成到保险杠组件102的主体或部件中。如上所述，饰 板104a通常可限定前表面120和后表面122。如下面将要进一步描述的，前 表面120和后表面122可大致对应于可被用于形成饰板104a的示例性模具的 特征。

现在转到图2B，示出了另一个示例性的保险杠组件102b。保险杠组件 102b通常可包括饰板(未示出)、能量吸收结构106b和保险杠结构梁108b。 结构梁108b通常附着到框架部110b。感测元件114通常被集成到能量吸收结 构106b。换句话说，感测元件114通常直接地集成到形成能量吸收结构106b 的主体中。

现在转到图2C，示出了另一个示例性的保险杠组件102c。保险杠组件 102C可包括饰板(未示出)、能量吸收结构(未示出)和结构梁108c。结构 梁108c可通过前框架部110c被固定到车辆框架结构。多个感测元件114被示 出为集成到结构梁108c。此外，将感测元件114彼此连接或将感测元件114 连接到ECU112的电引线116或其它线还可通过例如将传感器114模制到结 构梁108c中而被直接集成到结构梁108c中。如将在下面进一步描述的，结构 梁108c通常可与集成到模制部件中的感测元件114模制。以这种方式，传感 器114集成到主体(在这种情况中，所述主体可以是结构梁108c)。

现在转到图3A、3B和3C，详细描述了形成保险杠组件(例如，饰板104、 能量吸收元件106和/或结构梁108)的示例性的方法。在该示例性的方法中， 模制组件200通常可用于形成模制主体(即，饰板104、能量吸收元件106或 结构梁108)，传感器114结合到这些部件的主体部中。如图3A所示，模制组 件200可包括第一部分202。第一部分202限定一个或更多个腔。例如，如图 3A中所示，示出了两个腔204a和204b。模制组件200还可包括支撑结构206， 支撑结构206通常至少支撑传感器114，并且还可选择性地支撑线束或引线 116。引线116通常可将传感器114彼此相连和/或连接到车辆100的感测系统。 支撑结构206可包括多个支撑构件207，支撑构件207通常在全部三个维度保 持传感器114在腔中的位置。传感器114通常可放置在或以其它方式被支撑元 件206支撑在第一模具部202中。

现在转到图3B，模制组件200可包括第二模具部208。第二模具部208 通常可对应于第一模具部202。例如，第一模具部202和第二模具部208通常 可限定有容纳支撑结构206的体积。第一模具部202和第二模具部208可容纳 模制材料，当创建模制主体时，模制材料通常围绕传感器114流动，由此将传 感器114嵌入在主体中。此外，第一模具部202通常可对应于例如饰板104 的后表面122。类似地，第二模具部208通常可对应于饰板104的前表面120。

继续到图3C，模制组件200通常是封闭的，使得第二模具部208围绕在 第一模具部202和第二模具部208之间限定的体积中的传感器114。因此，传 感器114通常被保持在由第一模具部202和第二模具部208限定的腔204a和 腔204b中。在一些示例性的方法中，支撑结构206可以是网或其它柔性结构， 网或其它柔性结构通常在模制组件200封闭时支撑模制组件200中的感测元件 114。网可由通常被例如模制过程的热融化或蒸发的材料形成。在另一个示例 性的说明中，支撑结构206通常可以是刚性的，使得其保持在模制主体中，由 此为模制主体提供额外的刚度或结构。

在一些示例性的方法中，用于装配或制造支撑结构206和/或相关元件(例 如，传感器114、引线116等)的过程可包括：送进过程，在这里，传感器114、 引线116等例如通过滚动的机械机构水平或竖直地装配到支撑结构206，或者 通过机器人系统(未示出)插入到支撑结构206中。此外，支撑结构206随后 可以按照类似的方式被装配或定位在模制组件200中。

在另一个示例性的说明中，传感器114、引线116等可通过磁控制器(未 示出)定位在模制组件200中，磁控制器通常保持传感器114、引线116等在 模制组件200中的位置。例如，当模制组件200处于封闭位置时(例如，图 3C中所示)，第一电磁体(未示出)和第二电磁体(未示出)可被设置在模制 组件200之上或之下。第一电磁体和第二电磁体中的一者或两者可选择性地激 励电磁场，由此作用在模制组件200中的元件(例如，传感器114等)上。因 此，例如，当模制组件200封闭时，元件(例如，传感器114、引线116等) 的位置可被更精确地控制。此外，在该示例中，支撑结构206可以不是必要的。

支撑结构206通常可用于将传感器114定位在保险杠部件的主体部中的 任何位置。例如，传感器114可被定位为使其与饰板104的前表面120齐平。 例如，期望将依赖于视野的传感器(例如，照相机或雷达)放置在保险杠组件 102中，这可能是方便的。

在一个示例性的说明中，感测元件114被结合在例如与腔对应的传感器 封壳中。所述封壳通常可限定传感器114或其它部件周围的空间。例如，所述 封壳可结合在传感器周围以为传感器114、导线116和/或连接器118提供隔离 或机械保护。在视野被期望用于给定的传感器114的示例中，传感器封壳通常 可由半透明或透明材料填充以利于传感器114的视野。其它材料可被结合到封 壳中(例如，一般包围封壳中的传感器114或其它部件)，以保护传感器114 或其它部件免受损坏。

通常，集成到主体部(例如，饰板104、能量吸收元件106或结构梁108) 中的传感器114可在碰撞期间在传感器114和车辆100的首要物理变量之间提 供更直接的交互。因此，由于传感器114被直接集成到保险杠元件的主体部， 感测系统通常可更精确地感测即将发生的碰撞或已经发生的碰撞。由于感测元 件114直接结合到保险杠部件并且因此不是单独地连接到保险杠结构的事实， 所以感测碰撞的误差可降低。相比之下，在传感器固定到保险杠部件的外表面 或内部的地方，连接结构自身可能随着时间失效或疲劳，其可能增加感测误差 的可能性。

虽然以上的描述已经针对被配置为检测或确定行人的存在或车辆100与 行人的碰撞的行人感测元件114(即，感测元件114)的结合，但是这仅是一 个示例性的方法，实际上，任何部件或传感器或其它微电子装置均可结合到保 险杠部件的主体中。

继续到图4，描述了制造保险杠部件的示例性的过程400。过程400通常 可在块402处开始，在这里，设置第一模具部。例如，如上所述，可设置部分 地限定保险杠饰板104的前表面122的第一模具部202。

继续到块404，至少一个传感器可被定位在第一模具部中。例如，如上所 述，一个或更多个传感器114可被定位在第一模具部202中。在一个示例性说 明中，一个或更多个传感器114可被定位在由第一模具部202部分地限定的腔 中。传感器114和/或相关的硬件(例如，引线116和/或连接器118)可由模 制组件200中的支撑结构206支撑。例如，支撑结构206可包括支撑元件207， 支撑元件207通常保持传感器114在模制组件200中的位置。

继续到块406，传感器114可被大致包围在第一模具部中。例如，如上所 述的第二模具部208可将传感器114大致包围在第一模具部202中，这样，传 感器114可以是固定的。在一个示例性的方法中，支撑结构206从模制组件 200向外延伸，使得第二模具部208在第一模具部202上的封闭通常将支撑结 构206夹持在两个模制部202和208之间。因此，传感器114的位置通常被保 持在腔中。此外，如上所述，第二模具部208通常可对应于前表面(例如，饰 板104的前表面120)。由此，支撑结构206通常可将传感器114、导线116 和/或连接器118定位在模制组件200中，因此，确保将传感器适当地定位在 由模制组件200形成的主体中。然后过程400可进行到块408。

在块408，主体可被形成在第一模具部和第二模具部中。例如，如上所述， 饰板104和能量吸收元件106、或保险杠或结构梁108可被形成在第一模具部 202和第二模具部208中。例如，可使用注模工艺在第一模具部202和第二模 具部208中形成保险杠部件。此外，如上所述，在一些示例性的方法中，可设 置有大体包围传感器114的传感器封壳。传感器封壳通常可嵌入例如饰板104 的前表面和后表面之间的主体中。

在一些示例性的方法中，在此所述的示例性方法可使用执行在此描述的 多种方法和过程(例如，过程400)的计算机或计算机可读存储介质。通常， 计算系统和/或设备可使用多种计算机操作系统中的任何一种，其中，计算机 操作系统包括但不限于，各种版本的Microsoft操作系统、Unix操作 系统(例如，由加州红木海岸的甲骨文公司发布的操作系统)、由纽约 阿蒙克的国际商业机器公司发布的AIXUNIX操作系统、Linux操作系统、由 加州库比蒂诺的苹果公司发布的MacOSX和iOS操作系统以及由开放手机联 盟开发的Android操作系统。

计算设备通常包括计算机可执行指令，这里，所述指令可由诸如上面所 列的那些中的一个或更多个计算设备来执行。计算机可执行指令可以通过使用 各种编程语言和/或技术创建的计算机程序被编译或解释，编程语言和/或技术 包括，但不限于，Java^TM、C、C++、VisualBasic、JavaScript、Perl等的单独 一个或组合。一般来说，处理器(例如，微处理器)从(例如)内存、计算机可 读介质等接收指令，并执行这些指令，从而执行一个或更多个进程(包括在此 描述的进程中的一个或更多个)。这些指令和其它数据可使用各种计算机可读 介质存储和传输。

计算机可读介质(也称为处理器可读介质)包括参与提供可被计算机(例 如，被计算机的处理器)读取的数据(例如，指令)的任何非暂时的(例如，有形 的)介质。这样的介质可以采取多种形式，包括但不限于，非易失性介质和易 失性介质。例如，非易失性介质可包括光盘或磁盘和其它永久性存储器。例如， 易失性介质可包括通常构成主内存的动态随机存取存储器(DRAM)。这样的指 令可通过一个或更多个传输介质(包括同轴电缆、铜线和光纤、包括结合到计 算机处理器的系统总线的线)进行传输。例如，计算机可读介质的常见的形式 包括软盘、可折叠磁盘、硬盘、磁带、任何其它磁性介质、CD-ROM、DVD、 任何其它光学介质、穿孔卡片、纸带、具有孔样式的任何其它物理介质、RAM、 PROM、EPROM、FLASH-EEPROM、任何其它内存芯片或盒、或计算机可读 的任何其它介质。

在此描述的数据库、数据存储库或任何其它数据存储可包括用来存储、 访问和检索各种数据的各种机制，包括层次数据库、在文件系统中的一组文件、 专有格式的应用数据库、关系数据库管理系统(RDBMS)等。每个这样的数据 存储通常包含在使用计算机操作系统(例如，上面提到的那些计算机操作系统 中的一个)的计算设备中，并以多种方式中的一个或更多个经由网络而被访问。 文件系统可通过计算机操作系统而被访问，并可包括以各种格式存储的文件。 除了用来创建、存储、编辑和执行存储过程的语言(例如，上面提到的PL/SQL 语言)之外，RDBMS通常还使用结构化查询语言(SQL)。

在一些示例中，系统元素可在一个或更多个计算设备(例如，服务器、个 人计算机等)上被实现为计算机可读指令(例如，软件)，存储在与之相关的计 算机可读介质(例如，磁盘、内存等)上。计算机程序产品可包括储存在计算 机可读介质上的用于执行在此描述的功能的这样的指令。

示例性的说明不限于前面描述的示例。更确切地讲，多种变型和修改是 可能的，这些变型和修改也利用了示例性说明的想法，因此落入保护范围。因 此，应该理解的是，以上的描述意在说明性的而不是限制性的。

关于在此描述的过程、系统、方法、启发等，应该理解的是，虽然这些 过程等的步骤已经被描述为按照特定的顺序发生，但是这些过程可能以不按照 在此描述的顺序的顺序执行所描述的步骤而被实施。还应该理解的是，某些步 骤能够同时执行，其它步骤能够被添加或者可省略在此描述的某些步骤。换句 话说，此处的过程的描述提供用于说明特定实施例的目的，绝不应该理解为限 制要求保护的发明。

因此，应该理解的是，以上的描述意在说明性的而不是限制性的。提供 的示例之外的多个实施例和应用将接近阅读到的以上描述。本发明的范围不应 该参照以上描述来确定，相反，应该参照权利要求以及与该权利要求的等同物 享有的全部范围来确定。预期或预料到，将来的发展将发生在在此讨论的领域 中，并且所公开的系统和方法将包含在这样的将来的实施例中。总而言之，应 该理解的是，本发明能够进行修改和变型并仅通过权利要求来限定。

如本领域的技术人员理解的，权利要求中使用的所有的术语意在给定权 利要求最大的合理的解释以及它们普通的意义，除非明确的指出与在此描述的 含义相反。特别地，使用的单数冠词，例如“一个”、“所述”等，应该理解 为一个或更多个所指示的元素，除非权利要求明确限制为相反的含义。