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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Vorrichtungen zur Erfassung von Fußgängern, und
insbesondere eine Vorrichtung zur Erfassung von Fußgängern, welche
eine Kollision zwischen einem Fahrzeug und einem Fußgänger erfaßt, sowie
ein verwandtes Verfahren.
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2. Beschreibung des Stands
der Technik
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Aus
den Druckschriften
DE
10 2004 017 577 A1 ,
DE 103 33 735 A1 ,
DE 100 23 588 A1 ,
DE 100 26 330 A1 ,
DE 37 16 168 A1 und
DE 197 45 309 A1 ist
eine Fußgängererfassungsvorrichtung
bekannt, die folgendes aufweist:
einen Fußgängersensor, der einen Aufprallsensor
mit einem Glasfaserleiter, welcher sich entlang einem vorderen Bereich
eines Fahrzeugs erstreckt, und eine Licht-Emissionsund Empfangseinheit
enthält, die
mit dem Glasfaserleiter verbunden ist, so daß, wenn ein Aufprall auf den
vorderen. Bereich einwirkt, ein Signal als eine Funktion einer Lichtmenge,
die durch den Glasfaserleiter gelangt, erzeugt wird; und
eine
Beurteilungseinheit, welche basierend auf dem von dem Fußgängersensor
erzeugten Signal beurteilt, ob das Fahrzeug eine Kollision mit einem
Fußgänger hat
oder nicht, und ein Signal erzeugt, welches dies anzeigt.
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In
den vergangenen Jahren sind verschiedene Versuche unternommen worden,
die Sicherheit bei Unfällen
in Fahrzeugen zu verbessern, wobei nicht nur die Sicherheit von
Fußgängern, mit
welchen ein Fahrzeug kollidiert, sichergestellt werden muss, sondern
ebenfalls eine Verbesserung der Sicherheit der Fahrzeuginsassen
während
dem Auftreten eines Unfalls erforderlich ist.
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In
der Vergangenheit wurden verschiedene Verfahren als Maßnahmen
zum Schutz von Fußgängern bei
einer Kollision in Betracht gezogen, um eine Aufprallkraft zu verringern,
welche auf den mit einer Motorhaube des Fahrzeugs kollidierenden
Fußgänger einwirkt,
um dadurch einen Verletzungswert bzw. ein Verletzungspotenzial (d.h.
einen durch den Fußgänger erfahrenen
Aufprall) so viel wie möglich
zu verringern. Die vorläufige
japanische Patentoffenlegungsschrift
Nr. 11-28994 (Patentliteratur 1) offenbart z.B. eine Vorrichtung
zum Schutz von Fußgängern, welche
konfiguriert ist, eine Motorhaube eines Fahrzeugs während einer
Kollision zwischen dem Fahrzeug und einem Fußgänger anzuheben, um dadurch einen
Aufprall, welcher durch eine zweite Kollision verursacht wird, die
durch den Fußgänger durch
Kollision mit dem Fahrzeug erfahren wird, aufzunehmen und zu lindern.
Wenn das Fahrzeug insbesondere mit dem Fußgänger während der Fahrt des Fahrzeugs kollidiert
und den Fußgänger anhebt,
kollidiert der angehobene Fußgänger (in
einer zweiten Kollision) mit einer oberen Oberfläche der Motorhaube. Wenn dies stattfindet,
wird die Motorhaube aktiviert und angehoben, woraufhin die Motorhaube
einen Aufprall während
der zweiten Kollision aufnimmt und lindert. Dies ergibt eine Verringerung
des Schadens bzw. der Verletzung des Fußgängers während der Kollision.
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Ferner
sind eine steigende Anzahl von elektronischen Produkten in Fahrzeugen
eingebaut und es wird erwartet, dass sich diese Tendenz in zunehmendem
Maße fortsetzt.
Es ist ein Erfordernis für
jedes in einem Fahrzeug eingebaute Produkt, Maßnahmen zur elektromagnetischen
Verträglichkeit
unterzuwerten. Die Vorrichtung zum Schutz von Fußgängern, wie in Dokument 1 offenbart,
muss selbstverständlich
diese Maßnahmen
zur Sicherstellung elektromagnetischer Verträglichkeit unternehmen.
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Es
ist leicht zu verstehen, dass bei der Vorrichtung zum Schutz von
Fußgängern ein
Fußgängersensor
derart angeordnet ist, um einen vorderen Bereich des Stoßstangenverstärkungsglieds
abzudecken, wenn es erforderlich ist, eine Kollision zwischen dem
Fahrzeug und einem Fußgänger zu
messen. In Fällen,
in welchen der Fußgängersensor
einen Sensor aufweist, welcher eine Variation des elektrischen Stroms
zur Erfassung der Kollision verwendet, wirkt der Fußgängersensor
per se als eine Antenne, durch welche elektromagnetische Wellen
abgestrahlt werden, und andere elektronische Produkte nachteilig
beeinflußt
werden. Der Fußgängersensor emp fangt
die elektromagnetischen Wellen, welche von den anderen elektronischen
Produkten abgestrahlt werden, was das Auftreten von fehlerhaftem Betrieb
nach sich zieht. Der Fußgängersensor
resultiert daher in einem unvorteilhaften Produktaufbau, welcher
gegen elektromagnetische Wellen weniger widerstandsfähig ist
bzw. eine geringere elektromagnetische Verträglichkeit aufweist.
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Bei
einer Anordnung, bei welcher der Fußgängersensor z.B. einen kabelbaumartigen
Sensor enthält,
welcher adaptiert ist, um eine Kollision eines Fußgängers mit
dem Fahrzeug zu erfassen, ist es üblich, dass falls der Sensor
eine erhöhte
Länge aufweist,
der Sensor eine elektromagnetische Abschirmungsstruktur aufweist,
um die elektromagnetische Verträglichkeit
und die Erfassungsfähigkeiten
zu verbessern. Die vorläufige
japanische Patentoffenlegungsschrift
Nr. 6-302985 (Patentliteratur 2) offenbart ein elektromagnetisch
abschirmendes Drahtgitter, welches aus verwebten metallischen Drähten oder
metallischen Drähten
ausgebildet ist, die aus nichtmetallischen Drähten bestehen, die wiederum mit
Metall überzogen
sind, ausgebildet, was elektromagnetische Wellen abschirmt.
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Die
Verwendung des kabelbaumartigen Sensors einschließlich der
elektromagnetischen Abschirmungsstruktur, bei welcher der Sensor
mit einem Material, wie z.B. einem elektromagnetischen Abschirmungsdrahtgitter
abgedeckt ist, um elektromagnetische Wellen abzuschirmen, resultiert
jedoch in Problemen hinsichtlich einer beträchtlichen Vergrößerung der
Vorrichtung zur Erfassung von Fußgängern. D.h. nicht nur das Material
per se des elektromagnetischen Abschirmungsdrahtgitters erhöht die Kosten, sondern
es ergibt sich ebenfalls eine zusätzliche Erhöhung der Kosten der Montage
dieser Komponententeile.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die
der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine verbesserte
Fußgängererfassungsvorrichtung
und ein Verfahren zu schaffen, mit der bzw. mit dem bei einfacher
Konstruktion die Sicherheit und Zuverlässigkeit beim Erfassen eines Fuß gängers erhöht werden
kann.
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In
Verbindung mit der Vorrichtung wird die genannte Aufgabe durch die
im Anspruch 1 aufgeführten
Merkmale gelöst.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ergeben sich aus den Ansprüchen
2 bis 4.
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In
Verbindung mit dem Verfahren wird die genannte Augabe durch die
im Anspruch 5 aufgeführten Merkmale
gelöst.
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Die
Erfindung geht von einer Vorrichtung zur Erfassung von Fußgängern aus,
welche einen Fußgängersensor
einschließlich
einem Aufprallsensor mit einem Glasfaserleiter, der an einer Vorderseite des
Fahrzeuges angebracht ist, sowie eine Lichtemissions- und Empfangseinheit,
die mit dem Glasfaserleiter verbunden ist, aufweist, so dass wenn
ein Aufprall auf den vorderen Bereich (des Fahrzeugs) wirkt, ein
Signal als eine Funktion der durch den Glasfaserleiter gelangenden
Lichtmenge erzeugt wird. Eine Berechnungs- bzw. Beurteilungseinheit beurteilt,
basierend auf dem von dem Fußgängersensor
erzeugten Signal, ob das Fahrzeug in eine Kollision mit einem Fußgänger verwickelt
ist oder nicht, und erzeugt ein Signal, welches dies anzeigt.
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Im
Rahmen der Vorrichtung zur Erfassung von Fußgängern der vorliegenden Erfindung
enthält der
Fußgängersensor
einen Aufprallsensor, welcher einen Glasfaserleiter aufweist, der
nicht in der Lage ist, elektromagnetische Wellen zu übertragen
und zu empfangen und dadurch von diesen frei ist. Es tritt deshalb
kein fehlerhafter Betrieb des Fußgängersensors auf, während andere
elektronische Produkte von nachteiligen Effekten geschützt werden.
Da der Glasfaserleiter frei von elektromagnetischen Wellen ist,
werden ebenfalls keinerlei kostenaufwändige Vorrichtungen zur elektromagnetischen
Abschirmung wie z.B. eine elektromagnetische Abschirmung um den
Glasfaserleiter herum eingesetzt. Die Vorrichtung zur Erfassung
von Fußgängern ist
deshalb zuverlässig
im Betrieb und kann zu geringen Kosten hergestellt werden.
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Entsprechend
einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung, weist das Fahrzeug
eine Stoßstange
auf, welche in einem vorderen Bereich des Fahrzeugs angeordnet ist
und der Glasfaserleiter ist derart adaptiert, sich in der Stoßstange
des Fahrzeugs längs
zu erstrecken.
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Da
der Glasfasterleiter des Fußgängersensors
einen geringen Durchmesser aufweist und innerhalb der Stoßstange
auf einem minimalen Raum angeordnet ist, ist bei einer solchen Anordnung
zur Montage der Vorrichtung zur Erfassung von Fußgängern in dem Fahrzeug kein
großer
Raum erforderlich. Die Vorrichtung zur Erfassung von Fußgängern kann daher
in dem Fahrzeug auf minimalem Raum eingebaut werden, ohne eine Vergrößerung der
Fahrzeuganordnung zu verursachen.
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Entsprechend
einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung enthält der AufAufprallsensor ein
Stoßstangenverstärkungsglied,
welches in der Stoßstange
des Fahrzeugs montiert ist und den Glasfasterleiter darauf trägt.
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Bei
einer solchen Anordnung wird der Fußgängersensor aufgrund einer starren
Trag- bzw. Stützstruktur,
welche durch das Stoßstangenverstärkungsglied
vorgesehen ist vor Schäden
geschützt, was
in einer langen Lebensdauer der Fußgängererfassungsvorrichtung resultiert.
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Entsprechend
einem anderen Merkmal der vorliegenden Erfindung enthält der Aufprallsensor eine
Lastplatte, welche vor dem Stoßstangenverstärkungsglied
von dem Stoßstangenverstärkungsglied, in
welchem der Glasfaserleiter angeordnet ist, beabstandet angeordnet
ist.
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Bei
einer solchen Anordnung ermöglicht
das Vorsehen der Lastplatte, daß ein
Druck, der von einem Aufprall resultiert, welcher während der
Kollision auf die Stoßstange
ausgeübt
wird, ohne Verluste an den Glasfaserleiter übertragen wird. Die Lastplatte drückt somit
den Glasfaserleiter während
der Kollision mit dem Fußgänger ein, was
in einer Erhöhung der
Erfassungspräzision
resultiert.
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Entsprechend
einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung ist ein Absorber
vor der Lastplatte angeordnet und eine Stoßstangenabdeckung ist an einer
vorderen Oberfläche
des Absorbers angeordnet.
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Da
der Absorber vor der Lastplatte angeordnet ist und die Stoßstangenabdeckung
auf der vorderen Oberfläche
des Absorbers angeordnet ist, ist die Lastplatte vor Schaden geschützt, während ermöglicht wird,
daß der
durch die Kollision entstehende Druck ohne Verlust auf den Glasfaserleiter übertragen
werden kann, um die Kollision zuverlässig zu erfassen.
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Entsprechend
einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung ist ein Aufprallübertragungsglied
in der Stoßstange
des Fahrzeugs angeordnet und weist eine Vielzahl von Vorsprügen auf,
welche mit dem Glasfaserleiter verbunden sind, um eine auf den Glasfaserleiter
wirkende Aufprallkraft zu übertragen,
um eine Verformung des Glasfaserleiters zu verursachen, um wiederum
einen Verlust an Lichtstärke des
durch den Glasfaserleiter gelangendem Übertragungslichts zu variieren.
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Bei
einer solchen Anordnung drücken
die Vielzahl der Vorsprünge
des Aufprallübertragungsglieds
aufgrund dem Vorsehen des Aufprallübertragungsglieds, welches
in der Stoßstange
angeordnet ist und eine Vielzahl von mit dem Glasfasterleiter verbundenen
Vorsprüngen
aufweist, den Glasfaserleiter ein und es wird verursacht, daß sich der
Glasfaserleiter während
der Kollision mit einem Fußgänger biegt, und
so die Lichtstärke
des Übertragungslichts,
welches durch den Glasfaserleiter gelangt, variiert, was in einer
Erhöhung
der Erfassungspräzision
der Fußgängererfassungsvorrichtung
resultiert.
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Entsprechend
einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung enthält die Fußgängererfassungsvorrichtung
ferner einen Lichtemitter, welcher ein Licht an einem Ende des Glasfaserleiters
emittiert und einen Lichtempfänger,
welcher ein Übertragungslicht
an dem anderen Ende des Glasfaserleiters empfangt.
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Die
Größe des Lichtemitters
und des Lichtempfängers
ist extrem klein und verursacht so keine Vergrößerung des erforderlichen Montageraums
in dem Fahrzeug. Die Fußgängererfassungsvorrichtung
kann somit in dem Fahrzeug innerhalb eines minimalen Montageraums
montiert werden.
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Entsprechend
einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren
zum Erfassen einer Kollision zwischen einem Fahrzeug und einem Fußgänger vorgesehen.
Das Verfahren weist das Anbringen eines Glasfaserleiters entlang
einem vorderen Bereich des Fahrzeugs sowie eine Lichtemissions-
und Empfangseinheit auf, welche mit dem Glasfaserleiter verbunden
ist, so daß wenn
ein Aufprall auf den vorderen Bereich wirkt, ein Singal als eine
Funktion einer Lichtmenge erzeugt wird, welche durch den Glasfaserleiter
gelangt, so daß ein
Licht an einem Ende des Glasfaserleiters emittiert wird und ein Übertragungslicht
an einem anderen Ende des Glasfaserleiters empfangen wird, um das
Signal zu erzeugen. Das Verfahren weist ebenfalls basierend auf
dem Signal einen Beurteilungsschritt auf, ob das Fahrzeug eine Kollision
mit einem Fußgänger hat oder
nicht, sowie das Erzeugen eines Signals, das dies anzeigt.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Für ein besseres
Verständnis
der vorliegenden Erfindung und um zu zeigen, wie dieselbe ausgeführt werden
kann, werden im folgenden verschiedene Ausführungsformen entsprechend der
vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen
beschrieben, was jedoch ausschließlich beispielhaft erfolgt.
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Es
zeigt:
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1 eine
schematische Ansicht eines Fahrzeugs, welches eine Fußgängererfassungsvorrichtung
einer Ausführungsform
entsprechend der vorliegenden Erfindung enthält,
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2 eine
perspektivische Querschnittsansicht einer Stoßstange des in 1 gezeigten
Fahrzeugs, welche die Fußgängererfassungsvorrichtung der
vorliegend eingereichten Ausführungsform
enthält;
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3 eine
Explosionsansicht der Stoßstange
und der Fußgängererfassungsvorrichtung
der vorliegend eingereichten Ausführungsform;
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4 eine
vergrößerte Querschnittsansicht eines
Glasfaserleiters und zugehörigen
Komponententeilen, welche Teil der Fußgängererfassungsvorrichtung der
vorliegend eingereichten Ausführungsform
bilden;
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5 eine
Ansicht zum Darstellen eines Prinzips des Erfassen eines Drucks
unter Verwendung des in 4 gezeigten Glasfaserleiters;
und
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6 eine
Ansicht zum Darstellen eines Prinzips des Erfassens eines Drucks
unter Verwendung des in 4 gezeigten Glasfaserleiters.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im
folgenden ist eine Vorrichtung zur Erfassung von Fußgängern einer
Ausführungsform
entsprechend der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die begleitenden
Zeichnungen beschrieben.
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1 ist
eine Draufsicht eines Fahrzeuges, welches mit einer Vorrichtung
zur Erfassung von Fußgängern der
vorliegend eingereichten Ausführungsform
ausgerüstet
ist. Die Vorrichtung zur Erfassung von Fußgängern der vorliegend eingereichten Ausführungsform
ist in einem Fahrzeug V eingebaut, das einen vorderen Bereich, in
welchem eine Fahrzeugstoßstange 1 angeordnet
ist, aufweist, und wobei die Vorrichtung einen Fußgängersensor 2,
welcher in der Fahrzeugstoßstange 1 montiert
ist, eine Beurteilungseinheit, wie z.B. eine Berechnungseinheit 3,
die in dem Fahrzeug V eingebaut ist, und eine Mehrzahl von Vorrichtungen 30 zum
Schutz von Fußgängern, welche
in Reaktion auf ein Kollisionssignal (Befehlssignal) betätigt werden,
das von der Berechnungs- bzw. Beurteilungseinheit 3 ausgegeben
wird, aufweist.
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Das
Fahrzeug V ist ein Fahrzeug, in welchem die Vorrichtung zur Erfassung
von Fußgängern der
vorliegend eingereichten Ausführungsform
angewendet wird. Das Fahr zeug V enthält einen Motorraum E. Das Fahrzeug
V, in welchem die Vorrichtung zur Erfassung von Fußgängern der
vorliegend eingereichten Ausführungsform
angewendet wird, kann jegliche Art von Fahrzeug sein, vorausgesetzt
dass das Fahrzeug eine Stoßstange 1 aufweist.
D.h. das Fahrzeug V, in welchem die Vorrichtung zur Erfassung von
Fußgängern der
vorliegend eingereichten Ausführungsform
eingebaut ist, weist einen Motorraum E vor einem Fahrgastraum auf,
kann aber auch derart gestaltet sein, dass dieses einen Kofferraum anstatt
des Motorraums aufweist.
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Wie
in den 1 bis 3 gezeigt, ist die Fahrzeugstoßstange 1 an
dem Fahrzeug V vor dem Motorraum E angebracht. Der Fußgängersensor 2 ist an
der Fahrzeugstoßstange 1 angebracht.
Bei der vorliegend eingereichten Ausführungsform enthält der Fußgängersensor 2 einen
Aufprallsensor 2, welcher ein Stoßstangenverstärkungsglied 10 aufweist, das
an den vorderseitigen Gliedern Vm einer Fahrzeugkarosserie VB an
der Vorderseite des Fahrzeugs V befestigt ist. Ein Glasfaserleiter 20,
welcher Teil des Fußgängersensors 2 bildet,
erstreckt sich längs
entlang einer vorderen Oberfläche
des Stoßstangenverstärkungsglieds 10 in
einer U-förmigen Konfiguration.
Auf einer vorderen Oberfläche
des Glasfaserleiters 20 ist eine im Wesentlichen plattenartige
Lastplatte 11 angeordnet, welche Teil des Aufprallsensors
bildet, an dessen vorderer Oberfläche ein Absorber 12,
welcher aus einem elastischen Material wie z.B. Schaummaterial hergestellt
ist, angeordnet ist, um einen auf die Lastplatte 11 wirkenden Aufprall
zu lindern. Der Absorber 12 ist mit einer Stoßstangenabdeckung 13 bedeckt.
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2 ist
eine perspektivische Querschnittsansicht der Stoßstange 1 und 3 ist
eine Explosionsansicht der Fahrzeugstoßstange 1, um einen
Aufbau der Komponententeile der Fahrzeugstoßstange 1 zu zeigen.
In 3 ist die Stoßstangenabdeckung 13 ebenfalls
entfernt.
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Der
Fußgängersensor 2 befindet
sich in einem vorderen Bereich des Fahrzeugs V und erfaßt eine
Kollision eines Fußgängers mit
dem Fahrzeug V. Der Fußgängersensor 2 weist
einen Glasfaserleiter 20 auf, welcher sich auf der vorderen
Oberfläche
des Stoßstangenverstärkungsglieds 10 erstreckt,
sowie eine Lichtemissions- und Empfangsein heit 21 einschließlich einem
Lichtemitter 21a (siehe 5), welcher
Licht zu einem Ende des Glasfaserleiters 20 emittiert,
und einem Lichtempfänger 21b (siehe 5),
welcher das übertragene
Licht an dem anderen Ende des Glasfaserleiters 20 empfangt.
Die Lichtemission- und Empfangseinheit 21 befindet sich
in der Umgebung eines Endes (auf einer dem Beifahrersitz näheren Seite)
des Stoßstangenverstärkungsglieds 10,
kann sich aber an dem gegenüberliegenden
Ende in der Nähe
des Fahrersitzes befinden.
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Der
Glasfaserleiter 20 ist aus einem gestreiften Material hergestellt,
welches mit einem Ende mit dem Lichtemitter 21a der Lichtemission-
und Empfangseinheit 21 verbunden ist sowie an diesem befestigt
ist, und das andere Ende ist mit dem Lichtempfänger 21b der Lichtemissions-
und Empfangseinheit 21 verbunden sowie an diesem befestigt.
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Der
Glasfaserleiter 20 ist insbesondere auf dem Stoßstangenverstärkungsglied 10 angeordnet, wobei
sich der Glasfaserleiter 20 von einem Ende (der dem Beifahrersitz
nähergelegenen
Seite) des Stoßstangenverstärkungsglieds 10 zu
seinem anderen Ende (auf einer dem Fahrersitz näher gelegenen Seite) erstreckt,
an dessen Außenseite
der Glasfaserleiter 20 zu einem Ende des Glasfaserleiters
in einem im Wesentlichen U-förmigen
Muster zurückgefaltet
bzw. geklappt ist, wie von der Vorderseite des Fahrzeugs gesehen
werden kann.
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Wie
in 4 gezeigt, weist der Glasfaserleiter 20 einen
Faserkörper 22 auf,
welcher aus einem Plastikglasfaserleiter hergestellt ist, eine Biegeplatte 23,
welche als ein Aufprallübertragungsglied
dient, das vor dem Faserkörper 22 angeordnet
ist und seitlich beabstandete Vorsprünge 230 aufweist,
die mit dem Faserkörper 22 an
mehreren Kontaktpunkten verbunden sind, sowie einen Formkörper 24,
der aus Harz besteht, durch welchen der Faserkörper 22 und die Biegeplatte 23 befestigt
sind, wobei die Vorsprünge 230 in
anliegendem Eingriff mit dem Faserkörper 22, der sich
gerade erstreckt, gehalten werden.
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Der
Plastikglasfaserleiter ist aus einem Glasfaserleiter großen Durchmessers
ausgebildet und enthält
einen Kernabschnitt, der eine Querschnittsfläche aufweist, durch welche
größtenteils
Licht übertragen
wird. Der Plastikglasfaserleiter, bestehend aus einem Glasfaserleiter
per se welcher nicht nur kostengünstig,
sondern auch zur Verringerung der Kosten von optischen Verbindungen,
Verbindern und Verarbeitungsausgaben effektiv ist, und weist einen starken
Widerstand gegen Schwingungen und Biegen auf, wobei die resultierenden
vorteilhaften Fähigkeiten
bzw. Eigenschaften auf ein Fahrzeug angewendet werden können.
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Die
Biegeplatte 23 weist eine im Wesentlichen gürtelförmige Konfiguration
auf, welche eine vordere Fläche
des Faserkörpers 22 bedeckt,
und weist eine gegenüberliegende
Oberfläche
auf, wobei sich die Vorsprünge 230 senkrecht
zu einer Richtung erstrecken, in welche sich der Faserkörper 22 erstreckt.
Jeder der Vorsprünge 230 ist
in einem sanft gekrümmten
distalen Ende ausgebildet, um eine gebogene bzw. gekrümmte Oberfläche 230a vorzusehen,
und erstreckt sich in Richtung des Faserkörpers 22. Der Glasfaserleiter 20 weist
keinerlei Glied auf, um elektromagnetische Wellen abzuschirmen.
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Die
Lichtemissions- und Empfangseinheit 21 emittiert und empfangt
das Licht, welches durch den Faserkörper 22 gelangt. Der
Lichtemitter 21a der Lichtemissions- und Empfangseinheit 21 strahlt
das Licht, das durch den Faserkörper 22 gelangt,
ab. Das von dem Lichtemitter abgestrahlte Licht ist nicht insbesondere
begrenzt, vorausgesetzt, dass das Licht durch den Faserkörper 22 gelangt.
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Ein
Beispiel des Lichtemitters 21a kann eine Lichtquelle wie
z.B. eine handelsüblich
erhältliche LED
sein, welche Licht mit einer Wellenlänge von 650 nm emittiert. Der
Lichtemitter 21a kann eine Vorrichtung enthalten, welche
als Lichtemissionsvorrichtung in einer Anordnung verwendet wird,
die einen Glasfaserleiter des Stands der Technik einsetzt. Der Lichtemitter 21a kann
ebenfalls derart konfiguriert werden, dass dieser die Fähigkeit
aufweist, eine Lichtintensität
von in den Faserkörper 22 einfallendem
Licht, einzustellen.
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Der
Lichtempfänger 21b dient
dazu das Licht, welches von dem Lichtemitter 21a in den
Faserkörper 22 einfallt
und durch den Faserkörper 22 übertragen
wird, zu empfangen. Der Lichtempfänger 21b misst die
durch den Faserkörper 22 übertragene Lichtstärke. Der
Lichtempfänger 21b ist
nicht insbesondere begrenzt, vorausgesetzt dass der Lichtempfänger 21b in
der Lage ist, die durch den Faserkörper 22 gelangende
Lichtstärke
zu messen, und kann eine Vorrichtung enthalten, welche in einer
Vorrichtung, die einen Glasfaserleiter des Stands der Technik einsetzt,
als Lichtempfangsvorrichtung verwendet.
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Die
Beurteilungseinheit 3 empfangt ein Ausgangssignal des Fußgängersensors 2,
um eine Kollision eines Fußgängers in
Reaktion darauf zu beurteilen, woraufhin ein Fußgängerkollisionssignal erzeugt wird.
Der Fußgängersensor
und die Beurteilungseinheit sind ebenfalls durch eine Bezugsvorrichtung
verbunden, welche die Übertragung
des Ausgangssignals von dem Fußgängersensor 2 ermöglicht.
Die Beurteilungseinheit 3 empfängt insbesondere die Lichtstärke des
von dem Lichtemitter 21a der Fußgängererfassungsvorrichtung 2,
welche an den Faserkörper 22 ausgestrahlt
wird, sowie die Lichtstärke
des durch den Lichtempfänger 21b der
Fußgängererfassungsvorrichtung 2 gemessenen
Lichts. Nach dem Empfang dieser Lichtstärken berechnet die Beurteilungseinheit 3 einen
Verlust an Lichtstärke,
welche in dem Faserkörper 22 verursacht
wird, um zu bestimmen, ob ein Fußgänger mit dem Fahrzeug kollidiert
oder nicht. Die Beurteilungseinheit 3 kann eine Rechenvorrichtung,
wie z.B. eine ECU enthalten, welche im Rahmen des Stands der Technik
bekannt ist.
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Die
Beurteilungseinheit 3 erzeugt nach Durchführen der
Beurteilung, dass ein Fußgänger mit dem
Fahrzeug kollidiert ist ein Befehlssignal, durch welches die Fußgängerschutzvorrichtungen 30 aktiviert
werden, um einen auf den Fußgänger wirkenden Aufprall
zu lindern, und um dem Fußgänger bei
einer zweiten Kollision eine erhöhte
Sicherheit zu bieten.
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Bezugnehmend
auf 5 und 6 ist ein Erfassungsprinzip
der Vorrichtung zur Erfassung von Fußgängern der vorliegend eingereichten
Ausführungsform
beschrieben.
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Glasfaserleiter
sind im Allgemeinen aus Kernen und Verbundwerkstoffen bzw. plattierten
Werkstoffen ausgebildet, welche einen unterschiedlichen Brechungsindex
aufweisen. Das Licht wird aufgrund eines Unterschieds des Brechungsindexes
an Schnittstellen zwischen den Kernen und Verbundwerkstoffen reflektiert,
und durch den Glasfaserleiter übertragen.
Der Verlust an Lichtstärke,
welcher durch eine Reflexion des Lichtes an der Schnittstelle verursacht
wird, ist konstant. D.h. falls die Lichtstärke des Einfallslichts, das
in den Glasfaserleiter einfällt,
konstant ist, ist die Lichtstärke
des übertragenen
Lichtes, welches durch den Glasfaserleiter passiert, ebenfalls konstant,
vorausgesetzt, dass der Glasfaserleiter stationär bleibt.
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Die
Lichtstärke
des Glasfaserleiters hängt, wie
in 6 gezeigt insbesondere von Verbindungsverlusten,
einschließlich
Reflexion, Oberflächenrauhheit
auf einer Endfläche,
auf welche Licht abgestrahlt wird, sowie Elementausrichtungen oder
dergleichen, Verluste, welche durch Verformung des Glasfaserleiters
verursacht werden, und anderen Verlusten aufgrund von Störungen ab.
Unter diesen stellen die durch Verformung des Glasfaserleiters verursachten Verluste
große
Faktoren in Bezug auf die Lichtstärke dar.
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Falls
der Glasfaserleiter nach Einwirkung von Druck verformt wird, tritt
eine Variation in einem Einfallswinkel des Lichtes, welches durch
den Glasfaserleiter gelangt, in Bezug auf die Schnittstelle auf. Falls
der Einfallswinkel variiert, variiert ebenfalls der Verlust von
Lichtstärke
bei Reflexion. D.h. eine Messung der Variation des übertragenen
Lichtes vor der Verformung des Glasfaserleiters, zwischen der Lichtstärke des übertragenen
Lichtes vor Verformung des Glasfaserleiters und der Lichtstärke des übertragenen
Lichtes nach Verformung des Glasfaserleiters erlaubt es, die in
dem Glasfaserleiter verursachte Biegung basierend auf der gemessenen
Variation der Lichtstärke
zu berechnen. Die Beurteilungseinheit 3 ist anschließend in
der Lage den auf den Glasfaserleiter ausgeübten Druck zu berechnen. Dies
ermöglicht
es der Vorrichtung zur Erfas sung von Fußgängern der vorliegend eingereichten
Ausführungsform unter
Verwendung des Glasfaserleiters den durch den Fußgänger ausgeübten Druck zu erfassen.
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Der
Betrieb der Vorrichtung zur Erfassung von Fußgängern der vorliegenden Erfindung
ist im Folgenden unten beschrieben.
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Bei
der Vorrichtung zu Erfassung von Fußgängern der vorliegenden Erfindung
wird ein Licht an ein Ende des Faserkörpers 22 des Glasfaserleiters 20 des
Fußgängersensors 2 von
dem Lichtemitter 21a der Lichtemissions- und Empfangseinheit 21 übertragen,
und der Lichtempfänger 21b der
Lichtemissions- und Empfangseinheit 21 misst eine Lichtstärke einer
durch den Faserkörper 22 des
Glasfaserleiters 20 gelangenden Übertragung.
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Zunächst wird
angenommen, dass die Fahrzeugstoßstange 1, welche
an dem Fahrzeug V an dessen Vorderseite angebracht ist, mit einem
Fußgänger kollidiert.
Nach Kollision der Fahrzeugstoßstange 1 mit
dem Fußgänger wird
die Fahrzeugstoßstange
eingedrückt,
und einer Belastung unterzogen, welche derart wirkt, dass die Fahrzeugstoßstange 1 in
Fahrtrichtung des Fahrzeuges V verformt wird. Diese Belastung wirkt
auf die Stoßstangenabdeckung 13,
den Absorber 12, die Lastplatte 11, den Glasfaserleiter 20 und
das Stoßstangenverstärkungsglied 10 in
dieser Reihenfolge, wenn von dem Fahrzeug V aus betrachtet, und
wirkt anschließend auf
die vorderen Glieder Vm des Fahrzeuges V ein. Da das Stoßstangenverstärkungsglied 10 und
die vorderen Glieder Vm aus starren Werkstoffen ausgebildet sind,
wird auf den Glasfaserleiter 20, welcher vor dem Stoßstangenverstärkungsglied 10 angeordnet
ist, ein Druck ausgeübt,
welcher auf das Stoßstangeverstärkungsglied 10 angewendet
wird.
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Wenn
dies stattfindet, wirkt eine Belastung auf den Glasfaserleiter 20 durch
die Lastplatte 11 ein. Das Vorhandensein der Lastplatte 11 erlaubt
der Belastung, welche auf die Fahrzeugstoßstange 1 einwirkt,
auf den Glasfaserleiter 20 übertragen zu werden, ohne Verluste
zu verursachen.
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Die
auf den Glasfaserleiter 20 einwirkende Belastung drückt den
Faserkörper 22 des
Glasfaserleiters 20 über
die Biegeplatte 23, die vor dem Faserkörper 22 angeordnet
ist, ein. Wenn der Faserkörper 22 gegen
die Biegeplatte 23 gedrückt
wird, wird der Faserkörper 22 an
Abschnitten, welche mit den Vorsprüngen 230 der Biegeplatte 23 in
anliegendem Eingriff sind, verformt. Die Verformung des Faserkörpers 22 ergibt
eine Variation (Verringerung) der Lichtstärke eines übertragenen Lichtes, das durch
den Faserkörper 22 gelangt.
D.h. es tritt eine Variation der Lichtstärke des übertragenen Lichtes auf, welche durch
den Lichtempfänger 21b der
Lichtemission- und Empfangseinheit 21 gemessen wird.
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Die
Beurteilungseinheit 3 berechnet den Druck, welcher auf
den Faserkörper 22 einwirkt,
basierend auf dem Ausgangssignal, welches in Bezug auf die Höhe der Verringerung
der Lichtstärke
des übertragenen
Lichtes indikativ ist, welche von dem Lichtempfänger 21b der Lichtemissions-
und Empfangseinheit 21 übertragen
wird. Nach Berechnung des Drucks beurteilt die Beurteilungseinheit 3 somit basierend
auf dem auf die Fahrzeugstoßstange 1 einwirkenden
Drucks, ob ein Fußgänger mit
dem Fahrzeug V kollidiert oder nicht.
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Wenn
die Bewertung durchgeführt
wird, integriert die Beurteilungseinheit 3 eine Last (Druck), welche
durch den Fußgängersensor 2 gemessen wird,
die auf die Fahrzeugstoßstange 1 durch
ein Objekt einwirkt, wenn das Objekt mit dem Fahrzeug V kollidiert
in einer Formel, welche ausgedrückt
wird als [Δ(f·t) = m·Δ]. Der integrierte
Wert wird anschließend durch
eine Geschwindigkeit (ΔV)
des Fahrzeugs V unmittelbar vor Auftreten der Kollision geteilt.
Dies erlaubt es, eine Masse des mit der Fahrzeugstoßstange
kollidierenden Objekts zu berechnen. Wenn dies stattfindet, fällt die
Beurteilung derart aus, dass das Fahrzeug V mit einem Fußgänger kollidiert,
falls die Masse in einen Wertebereich eines Körpergewichts eines Fußgängers fällt (z.B.
von dem Gewicht eines Kinderkörpers
(6 Jahre alt) bis zu dem Gewicht eines erwachsenen Körpers).
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Bei
der Vorrichtung zur Erfassung von Fußgängern der vorliegend eingereichten
Ausführungsform
wird die Kollision des Fußgängers in
der oben beschriebenen Sequenz erfaßt bzw. verarbeitet. Die Vorrichtung
zur Erfassung von Fußgängern der
vorliegend eingereichten Ausführungsform
ist vorzugsweise derart konfiguriert, um ein Fußgängerkollisionssignal als Befehlssignal
zu erzeugen, wenn die Beurteilungseinheit 3 beurteilt,
dass eine Kollision eines Fußgängers aufgetreten
ist, um die Fußgängerschutzeinheiten 30 in
Betrieb zu nehmen. Es ist ausreichend, wenn das Befehlssignal ein
Signal enthält, durch
welches die jeweiligen Fußgängerschutzeinheiten 30 selektiv
aktiviert werden. Die Aktivierung einer selektierten Fußgängerschutzeinheit 30 ergibt eine
Verringerung des Schadens bzw. der Verletzung des mit dem Fahrzeug
kollidierenden Fußgängers. Die
Fußgängerschutzeinheiten 30,
an welche das Befehlssignal von der Beurteilungseinheit gesendet wird,
sind nicht insbesondere begrenzt und können Fußgängerschutzvorrichtungen enthalten,
wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind.
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Bei
der Vorrichtung zur Erfassung von Fußgängern der vorliegend eingereichten
Ausführungsform
wird das Auftreten einer Kollision eines Fußgängers mit dem Fahrzeug mittels
des Glasfaserleiters erfaßt,
wodurch eine fehlerhafte Erfassung durch den Fußgängersensor mit keinerlei nachteiligem
Effekt auf elektronische Produkte verhindert wird. Es besteht kein
Bedarf, dass die Vorrichtung zur Erfassung von Fußgängern der
vorliegend eingereichten Ausführungsform
eine Vorrichtung, wie z.B. eine elektromagnetische Abschirmung zum
Abschirmen von elektromagnetischen Wellen aufweist, was eine Verringerung
der Herstellungskosten ergibt. D.h. die Vorrichtung zur Erfassung
von Fußgängern der
vorliegend eingereichten Ausführungsform
weist einen vorteilhaften Effekt einer Verringerung der Herstellungskosten
auf, ohne einen fehlerhaften Betrieb der elektronischen Produkte
aufgrund der Übertragung und
dem Empfang von elektromagnetischen Wellen zu verursachen.
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Obwohl
die spezifischen Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung ausführlich
beschrieben worden sind, ist es dem Fachmann ersichtlich, dass verschiedene
Modifikationen und Alternativen zu den gegebenen Ausführungen
im Rahmen der Gesamtlehre der Offenbarung entwickelt werden können. Die offenbarten
speziellen An ordnungen sind entsprechend nur illustrativ und nicht
den Umfang der vorliegenden Erfindung begrenzend zu werten, welcher
in seiner vollen Breite der nachfolgenden Ansprüche und sämtlicher Äquivalente deren gegeben ist.
Obwohl die Vorrichtung zur Erfassung von Fußgängern der vorliegend eingereichten
Ausführungsform
z.B. exemplarisch in Bezug auf eine Anwendung auf die vordere Stoßstange
eines Fahrzeugs beschrieben worden ist, ist keinerlei Begrenzung
einer solchen Anwendung gedacht bzw. vorgesehen und die Vorrichtung
zur Erfassung von Fußgängern der
vorliegend eingereichten Ausführungsform
kann ebenfalls, falls gewünscht
auf eine Heckstoßstange
eines Fahrzeugs angewendet werden.