建议了一种压电电缆作为碰撞传感器，它可以实现直至四种不同的测量原理。除了在发生碰撞时引起一个压电脉冲的压电测量之外，还可以实现一种电容的测量、一种电感的测量和一种电阻的测量。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
本专利技术由一种按照独立权利要求的前序部分所述的用于碰撞探测的装置出发。由WO 01/98117 A1已知，通过所引起的压力或变形和加速度来求出行人的碰撞。专利技术的优点与之相比，具有独立权利要求所述特征的、用于碰撞探测的按照本专利技术的装置的优点在于使用一种压电电缆(Piezo-Kabel)来探测碰撞。这种压电电缆的优点在于它可以单独地或组合起来实现各种不同的测量原理。除此之外压电电缆的功能很可靠和简单。通过在从属权利要求中所述的措施和改进方案可以对在独立权利要求中所述的用于碰撞探测的装置进行有利的改进。特别有利的是压电电缆可以应用至四种独立的测量原理来探测碰撞。一种电容测量方法算入其中，用以在其相对介电常数的方面表征出碰撞对象。因而可以方便地区分出一个人或者一个物体。通过压电效应可以进行一种第二测量。此时一个碰撞就产生了一个可以记录的压电脉冲。通过对运行时间差的分析处理那么尤其也可以测出碰撞位置。这例如可以借助于一种延迟导线(Ver-zoegerungsleitung)来实现。这种延迟导线最好可以通过一种设计成卷绕的金属丝的屏蔽机构来达到。另一种可以用压电电缆实现的有利测试方法通过碰撞时电缆的伸长来实现。所述伸长引起了电阻的变化，这是可以测量到的，因此可以用来探测碰撞。若压电电缆的屏蔽机构作成电感的，那么电感测量可以作为第四种测量方法。因此可以表征出碰撞对象的导电性特征。这也就可以将一个人和一个物体区分开，并且也可以表征出物体的特性。为了进行电容测量，压电电缆可以具有另外一个用作为用于检测电容变化的电极的屏蔽机构。该屏蔽机构可以设计成圆柱形或半圆柱形。因此可以加强定向作用。在这种情况下电缆的电场对准在碰撞部位里。通过这种定向效应尤其改善了信噪比。此外其优点在于表征出电阻变化的信号可以转换到较高的频率，以便不干扰其它的测量。因此可以很方便地使这些测量分开。除此之外其优点还在于压电电缆布置在一个保险杠的挡板里。此时可以更有利地将压电电缆注入或者夹紧在该挡板中。 附图说明附图中表示了本专利技术的实施例，对此实施例则在以下描述中详细叙述。附图示出图1按本专利技术的装置的第一方块图；图2按本专利技术的装置的简图；图3用于说明电容测量的一个简图；图4按本专利技术装置的一个第二方块图；图5按本专利技术装置的一个第三方块图；图6按本专利技术装置的一个第四方块图；图7固定压电电缆的简图。描述基于ACEA(欧洲汽车制造商)自发提出的义务，在欧洲采用了一种保护行人的法规。第一阶段从2005年起有效。其中所要求的极限值预计可以用纯粹被动的措施来实现，这就是汽车前端的造型和缓冲。第二阶段从2010年起有效，并提出了实质上较高的要求。此处对于大多数汽车来说，需要用于满足极限值得主动的系统。由比增加了压力在市场上引入一种主动的系统。在促动器以及传感器领域里有各种不同的构思。在传感器领域中主要考虑的是遮蔽保险杠里的接触传感器。这种传感器基于力的测量和变形的改变，它们可以在保险杠的整个宽度上延伸。这种力传感器的实例是一种压电薄膜、应变片、光传感器或者复合材料制成的传感器。对于变形传感器来说部分是指光导体或者简单的接触开关。另外还可以直接在所谓“碰撞箱”上装上各种不同的测量加速度或力的传感器。此外也考虑了预先看到的传感器，例如象基于雷达的或视频传感器，它们根据反射的信号或者通过一种图象分析处理来识别行人。为了保护行人，基本上都在发动机腔里集成有气囊系统或者就将发动机罩抬起，以便相应地抵消对人的碰撞。接触传感器一般不能将一个垃圾筒或路灯与一个行人区分开。但这是所有以前介绍的用于识别碰撞的传感器的最大缺点。因此几乎对于每个冲撞车辆来说都可能由于热电操作的发动机罩的抬起或者也由于气囊释放而产生附加的损伤。在碰撞箱部位里的易受干扰性是很高的，因为此处很大程度上传递汽车的振动，因此必须花费很大来探测行人碰撞。此外并不是所有的汽车都具有一个集成的碰撞箱。所谓碰撞箱此处是指防止乘客发生事故的一种吸收碰撞冲击能量的装置。按照本专利技术建议了一种用于保护行人的探测方案，它一方面由于构造简单而成本很有利，另一方面由于结合了同时分析处理的电磁场而具有明显的防干扰性。当今的保险杠由于一些法定规定-例如没有损伤的最小速度碰撞、行人保护以及尤其由于设计边界条件而与以前的明显不同。在重大事故时使变形能降低的金属保险杠焊接在汽车的纵梁上。用一种借助于螺旋销钉的通过元件的弹簧连接将一个塑料型材固定在保险杠上。塑料挡板通过碰撞缓冲-聚苯乙烯泡沫塑料或者泡沫材料构件固定在车底盘上和塑料型材上。在挡板上的冲击因此大大得到缓冲并延迟地继续传至保险杠减震器。对于装入传感器最灵敏的、最简单、最通用的地点位于每个汽车都有的挡板里。保险杠挡板现在已经具有一些注入的嵌入件。如果在所述挡板里注入一种改变的压电电缆，那么可以由此还在预碰撞接触之前就电容地了解到，是否有一个具有相对介电常数为εr＝80的人或者一个导电的金属部件或一个垃圾筒等等正在靠近。压电电缆能按此进行的第一种测量原理是对电容变化的测量，如图3所表示的那样。汽车30在底盘32上在保险杠部位处有一个压电电缆31。该压电电缆具有一个屏蔽机构作为用于电容分析处理的电极，其中该屏蔽机构或者是圆柱形或者半圆柱形地可以布置在导体上。因此还略加强了定向效果。在图3中画出至人31的不同的电容，该电容出现在这里用N表示的人和各个不同的汽车元件之间。电容CMC出现于人和底盘之间，而电容CMK出现在人与电缆之间。在电缆和底盘之间的电容是CKC，而在人和地面之间电容为CMG。平行于电容CMG地可固定电阻RMG。在底盘和地面之间存在电容CCG以及与其平行的一个电阻RCG。由于所述距离，电容CMC和CMK可以变化。所述电容尤其取决于相对介电常数，对于人来说它尤其是由人的含水量来确定。对于人来说这个相对介电常数为εr＝80。电容测量可以有一个大于20cm的作用距离，这取决于电极如何设计以及如何调整灵敏度。同时测量屏蔽机构上相对接地的电位，将之放大、检波并通过一个带通以及比较仪输送给一个分析处理装置。通过与所存储的值进行比较(该存储的值都是由试验或模拟和分析计算确定的)，那就可以确定所述相对介电常数。CMC和CMK的阻抗变化是由于接近一种能导电的或者多水的元件而引起的，其中损失系数可以相互区分这两种情况。阻抗如此形成Z＝Rp+I/(jωCp)。损失系数是比值Rp/ωCp。通过该损失系数对于电容器来说表示了所述两个面的绝缘并不是最佳的。压电电缆设计成同轴电缆并具有一个极化的芯线绝缘体，该绝缘体当有一个冲击脉冲时就输出一个电荷信号。这里就是有一个压电脉冲。这个信号然后通过一个电荷放大器、然后经一个带通和比较仪进行分析处理。通过局部感应的压电脉冲的运行时间差就可以分析出冲击的位置。这种脉冲一方面直接在一个压电电缆放大器里、另一方面在与压电电缆的终端电阻相反方向上运行，并且就在那里被反射并根据传播速度到达压电电缆分析处理装置的入口。一个屏蔽机构就是一种缠绕的金属丝，其电感为L:=π·D24·l·n2·μr·&am本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于探测碰撞的装置，其特征在于，该用于探测碰撞的装置具有至少一个压电电缆（１０，２００）。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：A杜卡特，
申请(专利权)人：罗伯特博世有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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