DE102006051749B4

DE102006051749B4 - Kollisionsdetektor für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102006051749B4
Application number: DE102006051749A
Authority: DE
Inventors: Hisashi Kariya Takahashi; Takatoshi Kariya Tanabe
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2005-11-07
Filing date: 2006-11-02
Publication date: 2008-04-24
Anticipated expiration: 2026-11-03
Also published as: JP2007126089A; DE102006051749A1

Abstract

Kollisionsdetektor zum Erfassen einer Kollision eines Fahrzeugs mit einem Objekt, wobei der Detektor aufweist:
einen Stoßfänger-Absorber (12) zum Absorbieren eines Aufpralls der Kollision, wobei sich der Stoßfänger-Absorber (12) in eine Fahrzeug-Breitenrichtung erstreckt;
ein erstes Stoßfängerverstärkungsteil (13, 63), das an einer Rückseite des Stoßfänger-Absorbers (12) angeordnet ist;
ein zweites Stoßfängerverstärkungsteil (15), das an der Rückseite des ersten Stoßfängerverstärkungsteils (13, 63) angeordnet ist, wobei das zweite Stoßfängerverstärkungsteil (15) vom ersten Stoßfängerverstärkungsteil (13, 63) durch einen dazwischen liegenden Abstand getrennt ist, und wobei sich das zweite Stoßfängerverstärkungsteil (15) entlang des Stoßfänger-Absorbers (12) erstreckt;
ein Stützteil (16), das an der Rückseite des zweiten Stoßfängerverstärkungsteils (15) angeordnet ist, wobei das Stützteil (16) mit dem zweiten Stoßfängerverstärkungsteil (15) verbunden ist;
ein Abstandserfassungselement (17, 77) zum Erfassen des Abstands zwischen dem ersten und zweiten Stoßfängerverstärkungsteil (13, 15, 64); und
ein Kollisionserfassungselement (20, 80) zum Erfassen der Kollision des Fahrzeugs basierend auf...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kollisionsdetektor für ein Fahrzeug.
Die WO2005/061284 A1 offenbart beispielsweise eine Vielzahl von Lasterfassungssensoren, die in einem Fahrzeugstoßfänger an vorbestimmten Abständen vertikal zur Fahrzeugkarosserie angeordnet sind. Die Lasterfassungssensoren sind dabei zwischen einer Lastübertragungsplatte, die mit einem Stoßfängerberührungssensor ausgestattet ist, und einem vorderen Wandabschnitt einer Stoßfängerverstärkung angeordnet. Die Lastübertragungsplatte ist derart aufgebaut, dass sie in Richtung der Fahrzeugkarosserierückseite bezüglich des vorderen Wandabschnitts der Stoßfängerverstärkung verschiebbar ist. Mit diesem Fahrzeugstoßdämpferaufbau lässt sich eine verbesserte Kollisionserfassungsfähigkeit des Stoßdämpfers erreichen.
In den letzten Jahren wurde der Fußgängerschutz bei einer Fahrzeugkollision verstärkt gefordert. Unterschiedliche Arten von Fußgängerschutzvorrichtungen wurden entsprechend dieser Forderung vorgeschlagen. Jedoch werden, wenn das Kollisionsobjekt nicht der Fußgänger ist, unterschiedliche Arten negativer Einflüsse durch Betätigen dieser Fußgängerschutzvorrichtungen erhalten. Daher ist es wünschenswert und erforderlich, zu beurteilen bzw. zu bestimmen, ob das Kollisionsobjekt ein Fußgänger ist oder nicht. Daher beschreibt die JP-A-11-028994 , daß ein Last- oder Verschiebungssensor entlang einer Fahrzeugbreitenrichtung innerhalb eines Frontstoßfängers oder dessen Umfangsabschnitts angeordnet ist. Sie beschreibt ferner, daß durch Beurteilen, ob eine Ausgabe des Last- oder Verschiebungssensors konform zu einer vorbestimmten Bedingung ist oder nicht, bestimmt wird, ob das Kollisionsobjekt ein Fußgänger ist oder nicht.
Daher ist es möglich, die Kollision zu erfassen, und ferner aufgrund der in einem Stoßfängerabschnitt durch die Kollision des Fahrzeugs mit dem Objekt verursachten Last oder Verschiebung zu beurteilen, ob das Kollisionsobjekt ein Fußgänger ist oder nicht. Jedoch wird in dieser Patentschrift keine detaillierte Konstruktion des Last- oder Verschiebungssensors beschrieben. Demgemäß ist unklar, wie der Last- oder Verschiebungssensor konstruiert ist.
Im Hinblick auf das vorstehend angeführte Problem ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kollisionsdetektor für ein Fahrzeug bereitzustellen.
Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält ein Kollisionsdetektor zum Erfassen einer Kollision eines Fahrzeugs mit einem Objekt: einen Stoßfänger-Ab sorber zum Absorbieren eines Aufpralls der Kollision, wobei sich der Stoßfänger-Absorber in eine Fahrzeug-Breitenrichtung erstreckt; ein erstes Stoßfängerverstärkungsteil, das an einer Rückseite des Stoßfänger-Absorbers angeordnet ist; ein zweites Stoßfängerverstärkungsteil, das an der Rückseite des ersten Stoßfängerverstärkungsteils angeordnet ist, wobei das zweite Stoßfängerverstärkungsteil vom ersten Stoßfängerverstärkungsteil durch einen dazwischen liegenden Abstand getrennt ist, und wobei sich das zweite Stoßfängerverstärkungsteil entlang des Stoßfänger-Absorbers erstreckt; ein Stützelement bzw. Stützteil, das an der Rückseite des zweiten Stoßfängerverstärkungsteils angeordnet ist, wobei das Stützteil mit dem zweiten Stoßfängerverstärkungsteil verbunden ist; ein Abstandserfassungselement zum Erfassen des Abstands zwischen dem ersten und zweiten Stoßfängerverstärkungsteil; und ein Kollisionserfassungselement zum Erfassen der Kollision des Fahrzeugs basierend auf dem vom Abstandserfassungselement erfassten Abstand.
Daher ist es, da der Kollisionsdetektor für ein Fahrzeug wie vorstehend angeführt konstruiert ist, möglich, zuverlässig eine durch eine Kollision des Fahrzeugs mit dem Objekt bzw. Hindernis erzeugte Verschiebung, d.h. den vorgenannten Trennungsabstand, zu erfassen.
Ferner wird auch in Betracht gezogen, daß ein Sensor zum Erfassen der Last oder Verschiebung aufgrund der Kollision des Fahrzeugs mit dem Objekt zwischen der zweiten Stoßfängerverstärkung und dem Seitenteil (das dem vorstehend genannten Stützteil entspricht) angeordnet ist. Jedoch steht in einem derartigen Fall zu befürchten, daß die Bewegungsstabilität (maneuvering stability) durch Verringern der Festigkeit zwischen dem Seitenteil und der zweiten Stoßfängerverstärkung schlechter wird. Gemäß dem vorstehend angeführten Kollisionsdetektor für ein Fahrzeug kann die Beweglichkeit bzw. Manövrierbarkeit jedoch vorzugsweise eingestellt werden, da das Stützteil, das den Fahrzeugrahmen bildet, und die zweite Stoßfängerverstärkung verbunden sind.
Die vorstehende sowie andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen deutlicher ersichtlich. Dabei zeigt:
1 eine Schnittdarstellung in Längsrichtung eine Fahrzeugs, die einen Frontabschnitt des Fahrzeugs darstellt;
2 eine Schnittdarstellung des Frontabschnitts entlang der Linie II–II in 1;
3 ein Blockschaubild, das eine ECU in einem Kollisionsdetektor zeigt;
4 einen Graph, der ein Verfahren zur Kollisionserfassung erklärt;
5 eine Schnittdarstellung in Längsrichtung des Fahrzeugs, die einen anderen Frontabschnitt des Fahrzeugs zeigt;
6 eine Schnittdarstellung des Frontabschnitts entlang der Linie V–V in 5;
7 eine Schnittdarstellung in Längsrichtung des Fahrzeugs, die einen weiteren Frontabschnitt des Fahrzeugs zeigt;
8 eine Schnittdarstellung des Frontabschnitts entlang der Linie VIII–VIII in 7;
9 eine Schnittdarstellung, die einen weiteren Frontabschnitt des Fahrzeugs zeigt; und
10 ein Blockschaubild, das eine andere ECU in einem Kollisionserfassungsdetektor zeigt.
(Erste Ausführungsform)
Ein Kollisionsdetektor für ein Fahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform wird nachfolgend erklärt. Der Kollisionsdetektor für ein Fahrzeug gemäß dieser ersten Ausführungsform wird wie folge zusammengefaßt. Eine Gummimatte 14 ist zwischen einer ersten Stoßfängerverstärkung 13, die an einer Fahrzeugrückseite eines Stoßfänger-Absorbers 12 angeordnet ist, und einer zweiten Stoßfängerverstärkung 15, die mit einer Fahrzeugfrontendfläche eines Seitenteiles 16 verbunden ist, angeordnet. Auf Basis eines Ausgangssignals eines Abstandssensors 17 zum Erfassen eines Trennungsabstandes D zwischen der ersten Stoßfängerverstärkung 13 und der zweiten Stoßfängerverstärkung 15 wird in der ECU 20 beurteilt bzw. bestimmt, ob ein Kollisionsobjekt ein Fußgänger ist oder nicht. Wenn das Kollisionsobjekt ein Fußgänger ist, wird eine Fußgängerschutzvorrichtung 40 gestartet. Dieser Kollisionsdetektor für ein Fahrzeug wird nachfolgend im Detail erklärt.
Der Kollisionsdetektor für ein Fahrzeug wird durch die nachfolgend erklärte Konstruktion eines Frontabschnitts des Fahrzeugs, die ECU 20 und einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 30 gebildet.
Zunächst wird die Konstruktion des Frontabschnitts des Fahrzeugs unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschrieben. 1 zeigt eine Schnittdarstellung des Frontabschnitts des Fahrzeugs in seiner Fahrzeug Front-Heck-Richtung. 2 zeigt eine II–II – Schnittdarstellung von 1. Wie in den 1 und 2 dargestellt ist, sind eine Stoßfängerabdeckung 11, der Stoßfänger-Absorber 12, die erste Stoßfängerverstärkung 13, die Gummimatte 14, die zweite Stoßfängerverstärkung 15, das Seitenteil 16 und ein Abstandssensor 17 im Frontabschnitt des Fahrzeugs angeordnet.
Die Stoßfängerabdeckung 11 ist an der am weitesten vorne liegenden Fläche des Fahrzeugs angeordnet, und deckt die Fahrzeugfrontfläche des Stoßfänger-Absorbers 12 ab. Dementsprechend kollidiert ein Objekt normalerweise mit dieser Stoßfängerabdeckung 11, wenn das Fahrzeug mit einem vor dem Fahrzeug befindlichen Hindernis bzw.
Objekt kollidiert. Der Stoßfängerabsorber 12 ist so angeordnet, um sich an einer Front-Endseite des Fahrzeugs nach links und rechts zu erstrecken. Dieser Stoßfänger-Absorber 12 ist ein Teil zum Absorbieren eines Aufpralls aufgrund einer Kollision des Objekts aus der Frontrichtung des Fahrzeugs. Der Stoßfängerabsorber 12 ist derart angeordnet, um bezüglich der später beschriebenen zweiten Stoßfängerverstärkung 15, dem Seitenteil 16, etc. relativ in Fahrzeugfront- und -heckrichtung bewegt zu werden.
Die erste Stoßfängerverstärkung 13 ist in annähernd rechteckiger, flacher Plattenform ausgebildet. Die Breite der ersten Stoßfängerverstärkung 13 in Fahrzeuglinks- und -rechtsrichtung ist annähernd gleich der Breite des Stoßfänger-Absorbers 12 in dessen Fahrzeuglinks- und -rechtsrichtung. Die erste Stoßfängerverstärkung 13 ist an einer Fahrzeugheckendfläche des Stoßfänger-Absorbers 12 angebracht, um annähernd rechtwinklig zur Grund- bzw. Bodenfläche zu sein. Die erste Stoßfängerverstärkung 13 erstreckt sich nämlich entlang des Stoßfänger-Absorbers 12 in Fahrzeuglinks- und -rechtsrichtung. Demgemäß kann die erste Stoßfängerverstärkung 13 bezüglich der zweiten Stoßfängerverstärkung 15, dem Seitenteil 16, etc. relativ in Fahrzeugfront- und -heckrichtung bewegt werden. Ferner wird beispielsweise, wenn der Stoßfänger-Absorber 12 bezüglich der zweiten Stoßfängerverstärkung 15, etc. relativ in Fahrzeugheckrichtung bewegt wird, die erste Stoßfängerabdeckung 13 gemäß dieser Bewegung relativ in Fahrzeugheckrichtung bewegt. Die erste Stoßfängerverstärkung 13 besteht aus einem hochfesten Material wie beispielsweise Metal oder Harz, etc.
Die Gummimatte 14 (d.h. das elastische Teil bzw. Elastikteil) besteht aus einem verformbaren Gummi und ist in einer flachen Plattenform ausgebildet, die in etwa gleich der rechteckigen Form der ersten Stoßfängerverstärkung 13 ist. Die Gummimatte 14 ist an einer Fahrzeugheckfläche der ersten Stoßfängerverstärkung 13 angebracht. Wenn nämlich eine Last der Fahrzeugfront- und Heckrichtungen auf die Gummimatte 14 aufgebracht wird, wird die Gummimatte 14 in Fahrzeugfront- und -heckrichtung Druck- oder Zugverformt. Die Gummimatte 14 wird nämlich in Dicke der Fahrzeugfront- und -heckrichtung verändert. Ein Verschiebungsbetrag der Fahrzeugfront- und -heckrichtung der Gummimatte 14 wird eingestellt, um lineare Eigenschaften der Last der ersten Stoß fängerverstärkung 13 zu haben, die durch das Kollisionsobjekt aufgebracht wird. Der Verschiebungsbetrag der Gummimatte 14 in Fahrzeugfront- und -heckrichtung und die Last der ersten Stoßfängerverstärkung 13, die durch das Kollisionsobjekt aufgebracht wird, haben nämlich lineare Eigenschaften.
Die zweite Stoßfängerverstärkung 15 ist ein Strukturelement, das in Fahrzeugrechts- und -linksrichtung verläuft und einen Abschnitt des Fahrzeugrahmens bildet. Die Breite der zweiten Stoßfängerverstärkung 15 in Fahrzeugrechts- und -linksrichtung ist annähernd gleich der Breite des Stoßfänger-Absorbers 12 in Fahrzeugrechts- und -linksrichtung. Ferner ist, wie in 1 dargestellt, die zweite Stoßfängerverstärkung 15 beispielsweise ein hohles Teil mit einem augenförmigen Abschnitt, in welchem Holme in zwei Stufen an einer internen Mitte angeordnet sind. Diese zweite Stoßfängerverstärkung 15 besteht aus einem metallischen Material mit sehr hoher Festigkeit, etc. Diese zweite Stoßfängerverstärkung 15 ist an der fahrzeugrückseitigen Fläche der Gummimatte 14 befestigt. Die zweigte Stoßfängerverstärkung 15 ist nämlich durch einen Freiraum auf der Fahrzeugrückseite der ersten Stoßfängerverstärkung 13 angeordnet. Die Gummimatte 14 ist nämlich zwischen der erste Stoßfängerverstärkung 13 und der zweite Stoßfängerverstärkung 15 eingeklemmt. Ferner ist die zweite Stoßfängerverstärkung 15 derart angeordnet, um sich entlang des Stoßfänger-Absorbers 12 zu erstrecken.
Das Seitenteil 16 (d.h. das Stützteil) ist so angeordnet, daß es sich an beiden Endseiten der Fahrzeugheckrichtung der zweiten Stoßfängerverstärkung 15 in die Fahrzeug-Front-Heckrichtung erstreckt. Dieses Seitenteil 16 ist integral mit einer Fahrzeugheckendfläche der zweiten Stoßfängerverstärkung 15 durch einen Bolzen bzw. eine Schraube, etc. verbunden. Demgemäß wird die Manöverstabilität wünschenswert. Ähnlich zur zweiten Stoßfängerverstärkung 15 ist das Seitenteil 16 ein Strukturteil, das einen Abschnitt des Fahrzeugrahmens bildet.
Fünf Abstandssensoren 17 (d.h. Abstanderfassungseinrichtungen) sind an der Vorderflächenseite der zweiten Stoßfängerverstärkung 15 angeordnet. Genauer gesagt sind die Abstandssensoren 17 annähernd in der Mitte der Fahrzeugvertikalrichtung der zweiten Stoßfängerverstärkung 15 angeordnet, wie in 1 dargestellt, und sind voneinander in annähernd gleichen Intervallen entlang der Fahrzeug-Rechts- und Linksrichtung beabstandet und angeordnet, wie in 2 dargestellt. Diese Abstandssensoren 17 erfassen den Trennungsabstand D zwischen der ersten Stoßfängerverstärkung 13 und der zweiten Stoßfängerverstärkung 15 in der Nähe einer Anordnungsstelle eines jeden Abstandssensors 17. Der Abstandssensor 17 erfaßt nämlich einen Verschiebungsbetrag der ersten Stoßfängerverstärkung 13, die bezüglich der zweiten Stoßfängerverstärkung 15 in Fahrzeugfront- und -heckrichtung verschoben wird. Der Trennungsabstand D entspricht nämlich einer Kollisionslast, die erzeugt wird, wenn das Fahrzeug mit einem Hindernis bzw. Objekt kollidiert.
Nachfolgend wird die Betätigung des Frontabschnitts des Fahrzeugs beschreiben, wenn der Frontabschnitt des Fahrzeugs mit dem Objekt kollidiert. Wenn der Frontabschnitt des Fahrzeugs mit dem Objekt kollidiert, wird die Stoßfängerabdeckung 11 bezüglich der zweiten Stoßfängerverstärkung 15 durch diese Kollisionslast relativ in Fahrzeugheckrichtung bewegt. Der Stoßfängerabsorber 12 selbst wird dann durch die Relativbewegung der Stoßfängerabdeckung 11 in Fahrzeugheckrichtung relativ in Fahrzeugheckrichtung bewegt, während der Stoßfängerabsorber 12 einen Teil der Kollisionslast absorbiert. Da der Stoßfängerabsorber 12 relativ in Fahrzeugheckrichtung bewegt wird, wird die erste Stoßfängerverstärkung 13 bezüglich der zweiten Stoßfängerverstärkung 15 relativ in Fahrzeugheckrichtung bewegt, gegen die elastische Kraft der Gummimatte 14. Wenn das Fahrzeug nämlich mit einem Objekt kollidiert, wird der Trennungsabstand D zwischen der ersten Stoßfängerverstärkung 13 und der zweiten Stoßfängerverstärkung 15 verringert. Ferner entspricht der Trennungsabstand D der durch die Kollision des Fahrzeugs mit dem Objekt erzeugten Kollisionslast. Da die Kollisionslast aufgrund der Kollision mit dem Objekt erhöht wird, wird der Trennungsabstand D nämlich viel geringer.
Wenn beispielsweise der Frontabschnitt des Fahrzeugs mit einem Bauobjekt (structural object) wie einem Gebäude, etc. kollidiert wird die Kollisionslast aufgrund der Kollision mit dem Bauobjekt erhöht. In diesem Fall wird der Trennungsabstand D zwischen der ersten Stoßfängerverstärkung 13 und der zweiten Stoßfängerverstärkung 15 viel geringer. Ferner ist, wenn der Frontabschnitt des Fahrzeugs beispielsweise mit einem Fußgänger kollidiert, die Kollisionslast aufgrund der Kollision im Vergleich zum Kollisionsfall mit einem Gebäude, etc, geringer. In diesem Fall ist, verglichen mit dem Kollisionsfall mit dem Gebäude, etc., der Trennungsabstand D zwischen der ersten Stoßfängerverstärkung 13 und der zweiten Stoßfängerverstärkung 15 größer als im Fall des Gebäudes. Ferner ist, wenn der Frontabschnitt des Fahrzeugs beispielsweise mit einem gewichtsmäßig leichten Objekt wie beispielsweise einem farbigen Pylon, etc. kollidiert, die Kollisionslast aufgrund der Kollision im Vergleich zum Kollisionsfall mit dem Fußgänger geringer. In diesem Fall ist, verglichen mit dem Kollisionsfall mit dem Fußgänger, der Trennungsabstand D zwischen der ersten Stoßfängerverstärkung 13 und der zweiten Stoßfängerverstärkung 15 größer als im Fall des Fußgängers.
Nachfolgend wird die ECU 20 des Fahrzeug-Kollisionsdetektors unter Bezugnahme auf die 3 und 4 beschrieben. 3 zeigt ein Blockschaubild der ECU 20 des Fahrzeug-Kollisionsdetektors. 4 zeigt eine Darstellung zur Erläuterung des Verfahrens zur Erfassung der Kollision in einem Kollisionserfassungsabschnitt 21.
Wie in 3 dargestellt, wird die ECU 20 durch den Kollisionserfassungsabschnitt 21, einen Kollisionslast-Berechnungsabschnitt 22, einen Objektmasse-Berechnungsabschnitt 23 und einen Objektbeurteilungs- bzw. -bestimmungsabschnitt 24 gebildet. Der Kollisionserfassungsabschnitt 21 (Kollisionserfassungseinrichtung der Erfindung) erfaßt basierend auf einem Ausgangssignal des Abstandssensors 17, ob der Frontabschnitt des Fahrzeugs mit einem Hindernis bzw. Objekt kollidiert ist.
Hierbei verhält sich der vom Abstandssensor 17 erfaßte Trennungsabstand D über die Zeit wie beispielsweise in 4 dargestellt. In 4 ist der Trennungsabstand bei einem Zustand vor der Kollision des Fahrzeugs mit dem Objekt als Dst dargestellt. Wie in 4 dargestellt ist, wird der Trennungsabstand D nämlich unmittelbar nach der Kollision des Fahrzeugs mit dem Objekt kleiner als der Trennungsabstand Dst vor der Kollision.
Wenn der von einem der Abstandssensoren 17 erfaßte Trennungsabstand D kleiner als ein vorbestimmter Grenzwert Dth wird, bestimmt der Kollisionserfassungsabschnitt 21, daß das Fahrzeug mit dem Objekt kollidiert, und erfaßt die Kollision des Fahrzeugs mit dem Objekt. Wenn nämlich in 4 ein Zeitpunkt T1 seit der Kollision des Fahrzeugs mit dem Objekt verstrichen ist, erfaßt der Kollisionserfassungsabschnitt 21 die Kollision des Fahrzeugs mit dem Objekt. Wenn beispielsweise die rechte Vorderseite (forward right-hand site) des Fahrzeugs mit dem Objekt kollidiert, wird der von dem an der rechten Fahrzeugseite angeordneten Abstandssensor 17 erfaßte Trennungsabstand D zuerst kleiner als der vorbestimmte Grenzwert Dth. Demgemäß wird in diesem Fall die Kollision des Fahrzeugs mit dem Objekt basierend auf dem von dem an der rechten Fahrzeugseite angebrachten Abstandssensor 17 erfaßten Trennungsabstand D erfaßt.
Wenn durch den Kollisionserfassungsabschnitt 21 festgestellt wird, daß das Fahrzeug mit dem Objekt kollidiert, berechnet der Kollisionslast-Berechnungsabschnitt 22 die auf das Fahrzeug bei der Kollision des Fahrzeugs mit dem Objekt aufgebrachte Kollisionslast. Genauer gesagt bestimmt der Kollisionslast-Berechnungsabschnitt 22, ob durch den Kollisionserfassungsabschnitt 21 festgestellt wurde, daß das Fahrzeug mit dem Objekt kollidiert oder nicht. Wenn durch den Kollisionserfassungsabschnitt 21 festgestellt wird, daß das Fahrzeug mit dem Objekt kollidiert, wird der vom Abstandssensor 17 erfaßte Trennungsabstand D eingegeben. Der Kollisionslast-Berechnungsabschnitt 22 berechnet dann unter Verwendung des Trennungsabstands D die Kollisionslast. Hierbei zeigt die Kollisionslast bezüglich des Trennungsabstands D zwischen der ersten Stoßfängerverstärkung 13 und der zweiten Stoßfängerverstärkung 15, d.h. einem Verformungsbetrag der Gummimatte 14 in Fahrzeugfront- und -heckrichtung, lineare Eigenschaften. Die Kollisionslast ist nämlich gleich einem Wert, der durch Multiplizieren des Trennungsabstandes D mit einem auf die Längsrichtung bezogenen E-Modul (longitudinal elastic modulus) der Gummimatte 14 in Fahrzeugfront- und -heckrichtung erhalten wird.
Der Objektmassen-Berechnungsabschnitt 23 berechnet die Masse bzw. das Gewicht des mit dem Fahrzeug kollidierenden Objekts auf Basis der vom Kollisionslast-Berechnungsabschnitt berechneten Kollisionslast und einer von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 30 erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit. Hierbei wird die Masse des mit dem Fahrzeug kollidierenden Objekts beispielsweise gemäß dem in der JP-A-2005-156528 offenbarten Verfahren berechnet. Entsprechend einer Zusammenfassung dieses Berechnungsverfahrens wird die Masse des mit dem Fahrzeug kollidierenden Objekts unter Verwendung eines einmaligen Integralwerts (one-time integral value) der Kollisionslast und der Fahrzeuggeschwindigkeit zu einem Kollisionszeitpunkt berechnet.
Der Objektbeurteilungsabschnitt 24 (d.h. die Objektbeurteilungseinrichtung) bestimmt die Art des Objekts basierend auf der vom Objektmassen-Berechnungsabschnitt 23 berechneten Masse des mit dem Fahrzeug kollidierenden Objekts. Wenn die Masse bzw. das Gewicht des Objekts beispielsweise innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt, wird dieses als Fußgänger eingestuft bzw. beurteilt. Wenn die Masse bzw. das Gewicht des Objekts kleiner als dieser vorbestimmte Bereich ist, wird es als Farbpylon, etc. eingestuft. Wenn die Masse des Objekts größer als dieser vorbestimmte Bereich ist, wird es als Gebäude, Fahrzeug, etc. eingestuft.
Wenn festgestellt wird, daß das Fahrzeug mit einem Fußgänger kollidiert, beginnt der Objektbeurteilungsabschnitt 14 mit der Betätigung einer Fußgängerschutzvorrichtung 40. Die Fußgängerschutzvorrichtung 40 ist eine an einer Haube des Fahrzeugs an gebrachte Vorrichtung und schützt den Fußgänger wenn das Fahrzeug mit dem Fußgänger kollidiert. Beispielsweise wird diese Fußgängerschutzvorrichtung 40 von einer Vorrichtung zum Aufspringen der Haube, einer auf der Haube entfalteten Airbagvorrichtung, etc. gebildet.
Der Trennungsabstand D zwischen der ersten Stoßfängerverstärkung 13 und der zweiten Stoßfängerverstärkung 15, der der Kollisionslast entspricht, die bei der Kollision des Fahrzeugs mit dem Objekt erzeugt wird, kann durch Ausgestalten des Kollisionsdetektors wie vorstehend angeführt zuverlässig erfaßt werden. Es ist dann möglich, durch Verwendung des Trennungsabstandes D festzustellen, daß das Fahrzeug mit dem Objekt kollidiert. Es ist ferner möglich, die Art des mit dem Fahrzeug kollidierenden Objekts unter Verwendung des Trennungsabstands D festzustellen, insbesondere ob es sich dabei um einen Fußgänger handelt oder nicht. Demgemäß ist es möglich, zuverlässig festzustellen und zu bestimmen; daß das Fahrzeug mit dem Fußgänger kollidiert. Daher kann ein unnötiges Starten bzw. Aktivieren der Fußgängerschutzvorrichtung 40 unterdrückt bzw. unterbunden werden.
(Zweite Ausführungsform)
Nachfolgend wird ein Fahrzeug-Kollisionsdetektor bzw. Kollisionsdetektor für ein Fahrzeug gemäß einer zweiten Ausführungsfrom unter Bezugnahme auf die 5 und 6 beschrieben. 5 zeigt eine Schnittdarstellung eines Frontabschnitts des Fahrzeugs in Fahrzeugfront- und -heckrichtung. 6 zeigt eine Schnittdarstellung entlang der Linie VI-VI aus 5.
Wie in den 5 und 6 dargestellt ist, sind eine Stoßfängerabdeckung 11, ein Stoßfänger-Absorber 12, eine erste Stoßfängerverstärkung 13, eine Feder 54, eine zweite Stoßfängerverstärkung 15, ein Seitenteil 16 und ein Abstandssensor 17 im Frontabschnitt des Fahrzeugs angeordnet.
Beim Fahrzeug-Kollisionsdetektor der zweiten Ausführungsform ist die Gummimatte 14 des Kollisionsdetektors der ersten Ausführungsform nämlich durch die Feder 54 ersetzt. Vier Federn 54 (d.h. Elastikteile bzw. elastische Teile) sind derart angeordnet, um zwischen der ersten Stoßfängerverstärkung 13 und der zweiten Stoßfängerverstärkung 15 in Fahrzeugfront- und -heckrichtung Fahrzeugvorwärts- und Rückwärtsrichtung ausgedehnt und zusammengedrückt zu werden. Die Feder 54 wird nämlich in Fahrzeugfront- und -heckrichtung dehnungs- oder druckverformt, wenn eine Last in Fahrzeugfront- und -heckrichtung aufgebracht wird. Dieser Verschiebungsbetrag der Feder 54 in Fahrzeugfront- und -heckrichtung ist derart eingestellt, daß er eine lineare Eigenschaft der von einem Kollisionsobjekt auf die ersten Stoßfängerverstärkung 13 aufgebrachten Last besitzt. Das Verhältnis der linearen Eigenschaft wird nämlich so eingestellt, um bezüglich des Verschiebungsbetrags der Feder 54 in Fahrzeugfront- und -heckrichtung und der vom Kollisionsobjekt auf die erste Stoßfängerverstärkung 13 aufgebrachten Last ausgebildet zu sein.
Wenn der Kollisionsdetektor wie vorstehend angeführt konstruiert ist, kann der zur Kollisionslast, welche durch die Kollision des Fahrzeugs mit dem Objekt erzeugt wird, korrespondierende Trennungsabstand D zwischen der ersten Stoßfängerverstärkung 13 und der zweiten Stoßfängerverstärkung 15 ähnlich zur ersten Ausführungsform auch zuverlässig erfaßt werden. Es ist dann möglich, durch Verwendung des Trennungsabstandes D festzustellen, daß das Fahrzeug mit dem Objekt kollidiert. Es ist ferner möglich, die Art des mit dem Fahrzeug kollidierenden Objekts unter Verwendung des Trennungsabstands D festzustellen, insbesondere ob es sich dabei um einen Fußgänger handelt oder nicht. Demgemäß ist es möglich, zuverlässig festzustellen und zu bestimmen, daß das Fahrzeug mit dem Fußgänger kollidiert. Daher kann ein unnötiges Starten bzw. Aktivieren der Fußgängerschutzvorrichtung 40 unterbunden werden.
(Dritte Ausführungsform)
Nachfolgend wird ein Kollisionsdetektor für ein Fahrzeug gemäß einer dritten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 7 und 8 beschrieben. 7 zeigt eine Schnittdarstellung eines Frontabschnitts des Fahrzeugs in Fahrzeugfront- und -heckrichtung. 8 zeigt eine Schnittdarstellung entlang der Linie VIII – VIII in 7.
Wie in den 7 und 8 dargestellt ist, sind eine Stoßfängerabdeckung 11, ein Stoßfängerabsorber 12 eine erste Stoßfängerverstärkung 63, eine Feder 54, eine zweite Stoßfängerverstärkung 15, ein Seitenteil 16, ein Abstandssensor 17 und eine Führung 61 im Frontabschnitt des Fahrzeugs angeordnet.
Bei dem Kollisionsdetektor für ein Fahrzeug gemäß der dritten Ausführungsform ist nämlich die Führung 61 neu angeordnet und die Form der ersten Stoßfängerverstärkung 63 ist bezüglich dem Fahrzeug-Kollisionsdetektor der zweiten Ausführungsform verändert. Ferner ist die Zahl der Abstandssensoren 17 auf lediglich einen einzelnen eingestellt.
Die Führung wird holmförmig aus einem Metall oder Harz gebildet. Vier Führungen 61 sind an der Fahrzeugfrontendseite der zweiten Stoßfängerverstärkung 15 angebracht, um sich in Fahrzeugfront- und -heckrichtung zu erstrecken. Diese vier Führungen 61 sind, wie in 8 dargestellt, an beiden Endseiten der zweiten Stoßfängerverstärkung 15 in Fahrzeuglinks- und -rechtsrichtung angeordnet, und, wie in 7 dargestellt, an beiden Endseiten der zweiten Stoßfängerverstärkung 15 in Fahrzeugvertikalrichtung.
Die erste Stoßfängerverstärkung 63 ist ähnlich wie die erste Stoßfängerverstärkung 13 der zweiten Ausführungsform geformt und ähnlich zu dieser ersten Stoßfängerverstärkung 13 angeordnet. Jedoch sind zusätzlich dazu nicht dargestellte Durchgangsöffnungen in vier Ecken der ersten Stoßfängerverstärkung 63 ausgebildet. Diese Durchgangsöffnungen weisen Innendurchmesser auf, die etwas (slightly) größer sind als ein Außendurchmesser der Führung 61. Diese Durchgangsöffnungen sind an Stellen ausgebildet, die den Führungen 61 in Fahrzeugfront- und -heckrichtung entsprechen, so daß die Führungen 61 durch diese Durchgangsöffnungen treten können.
Wenn nämlich die erste Stoßfängerverstärkung 63 und die zweite Stoßfängerverstärkung 15 relativ in Fahrzeugfront- und -heckrichtung bewegt werden, wird eine Relativbewegung der ersten Stoßfängerverstärkung 63 und der zweiten Stoßfängerverstärkung 15 durch die Führungen 61 und die Durchgangsöffnungen der ersten Stoßfängerverstärkung 63 reguliert. Die erste Stoßfängerverstärkung 63 und die zweite Stoßfängerverstärkung 15 werden nämlich derart reguliert, daß sie nur parallel relativ zueinander in Fahrzeugfront- und -heckrichtung bewegt werden. Demgemäß wird, wenn das Fahrzeug mit einem Objekt bzw. Hindernis kollidiert, die erste Stoßfängerverstärkung 63 bezüglich der zweiten Stoßfängerverstärkung 15 nur relativ in Fahrzeugfront- und -heckrichtung bewegt.
Nur ein Abstandssensor 17 ist in der Mitte der Fahrzeuglinks- und -rechtsrichtung an der Fahrzeugfrontflächenseite der zweiten Stoßfängerverstärkung 15 angeordnet.
Bei der vorstehend angeführten ersten und zweiten Ausführungsform gibt es einen Fall, bei dem die erste Stoßfängerverstärkung 13 derart relativ bewegt wird, daß sie gemäß einer Kollisionsstelle bezüglich der zweiten Stoßfängerverstärkung 15 schräg angeordnet ist. Bei der dritten Ausführungsform wird die erste Stoßfängerverstärkung 63 jedoch an jeder Kollisionsstelle durch Anordnen der Führung 61 parallel relativ zur zweiten Stoßfängerverstärkung 15 bewegt. Demgemäß kann, selbst wenn die Zahl der Sensoren 17 eins ist, der Trennungsabstand D zwischen der ersten Stoßfängerverstärkung 63 und der zweiten Stoßfängerverstärkung 15 erfaßt werden, und es ist möglich festzustellen, daß das Fahrzeug mit dem Objekt kollidiert. Ferner ist es möglich die Art des Objekts, mit dem das Fahrzeug kollidiert ist, zuverlässig festzustellen, insbesondere, ob es sich dabei um einen Fußgänger handelt oder nicht. Ferner können die Kosten verringert werden, da die Zahl der Abstandssensoren 17 verringert werden kann.
(Vierte Ausführungsform)
Ein Kollisionsdetektor für ein Fahrzeug gemäß einer vierten Ausführungsform wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 9 und 10 beschrieben. 9 zeigt eine zu 8 korrespondierende Darstellung, welche die dritte Ausführungsform zeigt. 10 zeigt die Blockkonstruktion der ECU 80 des Fahrzeug-Kollisionsdetektors.
Wie in 9 dargestellt, sind eine Stoßfängerabdeckung 11, ein Stoßfängerabsorber 12, eine erste Stoßfängerverstärkung 63, eine Feder 54, eine zweite Stoßfängerverstärkung 15, ein Seitenteil 16, eine Führung 61 und ein Beschleunigungssensor 77 im Frontabschnitt des Fahrzeugs angeordnet.
Beim Fahrzeug-Kollisionsdetektor der vierten Ausführungsform wird nämlich der Abstandssensor 17 der dritten Ausführungsform durch den Beschleunigungssensor 77 ersetzt. Der Beschleunigungssensor (Abstandserfassungseinrichtung in der Erfindung) ist mittig an der Fahrzeugfrontflächenseite der ersten Stoßfängerverstärkung 63 in Fahrzeuglinks- und -rechtsrichtung angeordnet.
Ferner wird, wie in 10 dargestellt, die ECU aus einem Abstandsberechnungsabschnitt 81, einem Kollisionserfassungsabschnitt 21, einem Kollisionslast-Berechnungsabschnitt 2, einem Objektmasse-Berechnungsabschnitt 23 und einem Objektbestimmungsabschnitt 24 gebildet. Der Abstandsberechungsabschnitt 81 (Abstandsberechnungseinrichtung und Abstandserfassungseinrichtung in der Erfindung) berechnet den Trennungsabstand D zwischen der ersten Stoßfängerverstärkung 63 und der zweiten Stoßfängerverstärkung 15 auf Basis eines Ausgangssignals des Beschleunigungssensors 77. Genauer gesagt gibt der Abstandsberechnungsabschnitt 81 zuerst das Ausgangssignal des Beschleunigungssensors 77 ein. Hierbei ist in der durch diesen Beschleunigungssensor 77 erfaßten Beschleunigung zusätzlich zu einer durch eine Kollision des Fahrzeugs mit eine Objekt verursachten Beschleunigung, eine Beschleunigung, die durch das Fahrzeug selbst beschleunigt und verzögert wird, enthalten. Daher führt der Abstandsberechnungsabschnitt 81 eine Hochpaßfilterung des Ausgangssignals des Beschleunigungssensors 77, d.h. der Beschleunigung des Fahrzeugs in Front- und Heckrichtung der ersten Stoßfängerverstärkung 63, durch. Daher wird lediglich die aufgrund der Kollision des Fahrzeugs mit dem Objekt erzeugte Beschleunigung extrahiert.
Anschließend führt der Abstandsberechnungsabschnitt 81 eine doppelte Integration bezüglich des Signals der ausgeführten Beschleunigung im Hinblick auf die Hochpaß-Filter-Verarbeitung aus, so daß der Trennungsabstand D berechnet wird. Dieser Abstandsberechnungsabschnitt 81 gibt dann den berechneten Trennungsabstand D an den Kollisionserfassungsabschnitt 21 und den Kollisionslastberechnungsabschnitt 22 weiter.
Wie vorstehend beschrieben kann, selbst wenn der Beschleunigungssensor 77 anstelle des Abstandssensors 17 verwendet wird, der Trennungsabstand zwischen der ersten Stoßfängerverstärkung 63 und der zweiten Stoßfängerverstärkung 15 zuverlässig berechnet werden. Demgemäß ist es möglich, zuverlässig zu bestimmen, daß das Fahr zeug mit dem Objekt bzw. Hindernis kollidiert, und die Art des Kollisionsobjekts kann bestimmt werden.
(Abwandlungen)
Bei der vorgenannten vierten Ausführungsform wird nur die durch die Kollision des Fahrzeugs mit dem Objekt erzeugte Beschleunigung durch Anwenden eines Hochpaßfilters auf das Ausgangssignal des Beschleunigungssensors 77 extrahiert. Jedoch kann beispielsweise auch ein Beschleunigungssensor separat in der Nähe der Mitte des Fahrzeugs angeordnet sein, der geeignet ist, die vom Fahrzeug selbst beschleunigte und verzögerte Beschleunigung zu erfassen. Durch Ausführen einer Verarbeitung zum Subtrahieren eines Ausgangssignals dieses Beschleunigungssensors vom Ausgangssignal des vorgenannten Beschleunigungssensors 77 kann dann nur die durch die Kollision des Fahrzeugs mit dem Objekt erzeugte Beschleunigung extrahiert werden.
Ferner wird bei der vorgenannten Ausführungsform die Fußgängerschutzvorrichtung 40 gestartet, wenn das Fahrzeug mit einem Fußgänger kollidiert. Jedoch kann zusätzlich dazu eine in einem Fahrzeugraum angeordnete Insassenschutzvorrichtung gestartet werden, wenn das Fahrzeug mit einem Gebäude, einem anderen Fahrzeug, etc. kollidiert. Der durch den Abstandssensor 17 erfaßte Trennungsabstand D kann auch dazu verwendet werden, um die Insassenschutzvorrichtung zu starten, sowie die Fußgängerschutzvorrichtung.
Die vorstehende Offenbarung hat die folgenden Aspekte.
Nach einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung enthält ein Kollisionsdetektor zum Erfassen einer Kollision eines Fahrzeugs mit einem Objekt: einen Stoßfänger-Absorber zum Absorbieren eines Aufpralls der Kollision, wobei sich der Stoßfänger-Absorber in eine Fahrzeug-Breitenrichtung erstreckt; ein erstes Stoßfängerverstärkungsteil, das an einer Rückseite des Stoßfänger-Absorbers angeordnet ist; ein zweites Stoßfängerverstärkungsteil, das an der Rückseite des ersten Stoßfängerverstärkungsteils angeordnet ist, wobei das zweite Stoßfängerverstärkungsteil vom ersten Stoßfängerverstär kungsteil durch einen dazwischen liegenden Abstand getrennt ist, und wobei sich das zweite Stoßfängerverstärkungsteil entlang des Stoßfänger-Absorbers erstreckt; ein Stützteil, das an der Rückseite des zweiten Stoßfängerverstärkungsteils angeordnet ist, wobei das Stützteil mit dem zweiten Stoßfängerverstärkungsteil verbunden ist; ein Abstandserfassungselement zum Erfassen des Abstands zwischen dem ersten und zweiten Stoßfängerverstärkungsteil; und ein Kollisionserfassungselement zum Erfassen der Kollision des Fahrzeugs basierend auf dem vom Abstandserfassungselement erfaßten Abstand.
Daher erfaßt der Kollisionsdetektor für ein Fahrzeug die Kollision des Fahrzeugs mit dem Objekt bzw. Hindernis, und hat einen Stoßfängerabsorber, eine erste Stoßfängerverstärkung, eine zweite Stoßfängerverstärkung, ein Stützteil, ein elastisches Teil, eine Abstandserfassungsseinrichtung und eine Kollisionserfassungseinrichtung.
Der Stoßfängerabsorber ist ein Teil, das sich in Fahrzeuglinks- und -rechtsrichtung erstreckt, und absorbiert einen kollisionsbedingten Aufprall. Wenn nämlich der Frontabschnitt des Fahrzeugs mit dem Objekt kollidiert, wird er Stoßfängerabsorber bezüglich eines Fahrzeugrahmens relativ zur Fahrzeugrückseite verschoben bzw. bewegt, während der Stoßfängerabsorber den Aufprall absorbiert.
Die erste Stoßfängerverstärkung ist an der Fahrzeugrückseite des Stoßfängerabsorbers angeordnet. Beispielsweise kann die erste Stoßfängerverstärkung an einer fahrzeugrückwärtigen Seite des Stoßfängerabsorbers befestigt sein, und kann ebenso auch nur an der fahrzeugrückwärtigen Seite des Stoßfängerabsorbers angeordnet sein, ohne am Stoßfängerabsorber befestigt zu sein. In diesem Fall wird, wenn der Stoßfängerabsorber bezüglich des Fahrzeugrahmens relativ zur Fahrzeugrückseite bewegt wird, die erste Stoßfängerverstärkung in Übereinstimmung mit der Bewegung des Stoßfängerabsorbers bezüglich des Fahrzeugrahmens relativ zur Fahrzeugrückseite bewegt. Ferner kann sich die erste Stoßfängerverstärkung auch durchgehend entlang des Stoßfängerabsorbers in Fahrzeuglinks- und -rechtsrichtung erstrecken, oder kann intermittierend entlang des Stoßfängerabsorbers angeordnet sein. Die erste Stoßfängerverstärkung kann auch an einer vorbestimmten Stelle des Stoßfängerabsorbers angeordnet sein. Die erste Stoßfängerverstärkung wird nicht im Sinne eines Fahrzeugsrahmens verwendet, aber ist angeordnet, um den Trennungsabstand durch die später beschriebene Abstandserfassungseinrichtung zu erfassen. Ferner wird die erste Stoßfängerverstärkung beispielsweise aus einem hochfesten Material wie Metall, Harz, etc. gebildet.
Die zweite Stoßfängerverstärkung ist an der Fahrzeugrückseite der ersten Stoßfängerverstärkung mit einem vorbestimmten Abstand angeordnet und erstreckt sich entlang des Stoßfängerabsorbers. Diese zweite Stoßfängerverstärkung wird als ein Teil des Fahrzeugrahmens verwendet. Demgemäß besteht die zweite Stoßfängerverstärkung aus einem Material mit sehr hoher Festigkeit, etc. Ferner ist die Breite dieser zweiten Stoßfängerverstärkung in Fahrzeuglinks- und -rechtsrichtung annähernd gleich der Breite des Stoßfängerabsorbers in Fahrzeuglinks- und -rechtsrichtung.
Das Stützteil ist ein Teil, das mit der Fahrzeugrückseite der zweiten Stoßfängerverstärkung verbunden ist. Dieses Stützteil wird beispielsweise von Seitenteilen, etc. gebildet, die so angeordnet sind, daß sie sich sowohl an der linken wie an der rechten Fahrzeugendseite in Links- und Rechtsrichtung erstrecken. Ähnlich zur zweiten Stoßfängerverstärkung bildet dieses Stützteil nämlich einen Teil des Fahrzeugrahmens.
Das Elastikteil ist ein aus einem elastischen Material gebildetes Teil und zwischen der ersten Stoßfängerverstärkung und der zweiten Stoßfängerverstärkung angeordnet. Dieses Elastikteil besteht beispielsweise aus Gummi, einer Feder, etc. Ein Verschiebungsbetrag bzw. Versetzungsbetrag des Elastikteils in Fahrzeugfront- und -heckrichtung ist derart eingestellt, daß er bezüglich der vom Kollisionsobjekt auf die erste Stoßfängerverstärkung aufgebrachten Last lineare Eigenschaften hat. Die vom Kollisionsobjekt auf die erste Stoßfängerverstärkung aufgebrachte Last und der Verschiebungsbetrag der Relativverschiebung der ersten Stoßfängerverstarkung bezüglich der zweiten Stoßfängerverstärkung werden nämlich so eingestellt, daß sie eine lineare Beziehung haben.
Die Abstandserfassungseinrichtung erfaßt den Trennungsabstand zwischen der ersten Stoßfängerverstärkung und der zweiten Stoßfängerverstärkung. Hierbei entspricht der Trennungsabstand zwischen der ersten Stoßfängerverstärkung und der zweiten Stoßfängerverstärkung der vom Kollisionsobjekt auf das Fahrzeug aufgebrachten Last, wenn das Fahrzeug mit dem Objekt kollidiert. Die Abstandserfassungseinrichtung erfaßt nämlich den zur Kollisionslast korrespondierenden Trennungsabstand.
Die Kollisionserfassungseinrichtung erfaßt die Kollision des Fahrzeugs mit dem Objekt bzw. Hindernis auf Basis des von der Abstandserfassungseinrichtung erfaßten Trennungsabstands zwischen der ersten Stoßfängerverstärkung und der zweiten Stoßfängerverstärkung. Die Erfassung der Kollision wird beispielsweise durch Bestimmen, ob der Trennungsabstand einen vorbestimmten Grenzwert übersteigt oder nicht, bestimmt. Wenn der Trennungsabstand nämlich den vorbestimmten Grenzwert übersteigt wird festgestellt, daß das Fahrzeug mit dem Objekt kollidiert. Hierbei kann das Kollisionsobjekt alle Arten von Objekten bzw. Hindernissen umfassen. Beispielsweise umfaßt das Kollisionsobjekt ein Gebäude, einen Versorgungspfosten (utility pole), einen Fußgänger, einen leichten Gegenstand wie beispielsweise einen farbigen Pylon, etc. Der Kollisionsdetektor für ein Fahrzeug gemäß der Erfindung kann nämlich dazu verwendet werden, um eine Kollision des Fahrzeugs mit derartigen Objekten zu erfassen.
Da nämlich der Fahrzeug-Kollisionsdetektor wie vorstehend beschrieben konstruiert ist, ist es möglich, die durch die Kollision des Fahrzeugs mit dem Hindernis verursachte Verschiebung, d.h. den vorgenannten Trennungsabstand, zuverlässig zu erfassen. Demgemäß ist es möglich, unter Verwendung der Verschiebung, d.h. des vorgenannten Trennungsabstandes, zuverlässig festzustellen, daß das Fahrzeug mit dem Objekt kollidiert.
Ferner kann auch in Betracht gezogen werden, daß ein Sensor zum Erfassen der Last oder Verschiebung aufgrund der Kollision des Fahrzeugs mit dem Objekt zwischen der zweiten Stoßfängerverstärkung und dem Seitenteil (welches dem vorgenannten Stützteil entspricht) angeordnet ist. Jedoch besteht in einem derartigen Fall die Sorge, daß durch Verringern der Steifigkeit zwischen dem Seitenteil und der zweiten Stoßfängerverstärkung die Manöverstabilität bzw. Manövrierbarkeit (maneuvering stability) abnimmt. Jedoch kann, gemäß dem vorgenannten Kollisionsdetektor für ein Fahrzeug, die Manövrierbarkeit vorteilhaft eingestellt werden, da das Stützteil, das den Fahrzeugrahmen bildet, und die zweite Stoßfängerverstärkung verbunden sind.
Daher kann, gemäß dem Fahrzeug-Kollisionsdetektor, die durch die Kollision des Fahrzeugs mit dem Objekt erzeugte Verschiebung zuverlässig erfaßt werden, und die Kollision kann unter Verwendung dieser Verschiebung zuverlässig erfaßt werden.
Alternativ dazu kann der Detektor ferner ein elastisches Teil enthalten, das zwischen dem ersten und zweiten Stoßfängerverstärkungsteil angeordnet ist.
Alternativ dazu kann das Abstandserfassungselement eine Mehrzahl von Abstandssensoren aufweisen, die zumindest an einer der ersten Stoßfängerverstärkung und der zweiten Stoßfängerverstärkung in der Breitenrichtung des Fahrzeugs angeordnet sind, und das Kollisionserfassungselement kann die Kollision des Fahrzeugs basierend auf Abstandsdaten von zumindest einem der Abstandssensoren erfassen. Daher kann die Abstandserfassungseinrichtung auf mehrere Abstandssensoren eingestellt sein, die zumindest an einer der ersten und zweiten Stoßfängerverstärkung in Fahrzeuglinks- und -rechtsrichtung angeordnet sind. Beispielsweise erfaßt dieser Abstandssensor den Abstand unter Verwendung einer Schallwelle, Licht, etc. In diesem Fall erfaßt die Kollisionserfassungseinrichtung die Kollision des Fahrzeugs mit dem Objekt auf Basis des von zumindest einem der Mehrzahl der Abstandssensoren erfaßten Trennungsabstands. Daher kann einer der Mehrzahl der Abstandssensoren zuverlässig die durch die Kollision verursachte Relativverschiebung der ersten Stoßfängerverstärkung erfassen, selbst wenn das Objekt an irgendeiner Stelle mit dem Fahrzeug kollidiert. Demgemäß ist es möglich, zuverlässig festzustellen, daß das Fahrzeug mit dem Objekt kollidiert.
Alternativ dazu kann der Detektor ferner auch eine Führung enthalten, die an zumindest einem der ersten und zweiten Stoßfängerverstärkungsteile angeordnet ist. Die Führung beschränkt die Bewegung der ersten und zweiten Stoßfängerverstärkungsteile auf eine Bewegung in Fahrzeuglängsrichtung, und das Abstandserfassungselement weist zumindest einen Abstandssensor auf, der zwischen dem ersten und zweiten Stoßfängerverstärkungsteil angeordnet ist. Daher ist der Fahrzeug-Kollisionsdetektor in der ersten Stoßfängerverstärkung oder der zweiten Stoßfängerverstärkung angeordnet, und eine Führung ist angeordnet, um zu regeln, daß die erste Stoßfängerverstärkung und die zweite Stoßfängerverstärkung lediglich in Fahrzeugfront- und -heckrichtung relativ bewegt werden. Die Abstandserfassungseinrichtung ist auf einen oder mehrere Abstandssensoren eingestellt, die in der ersten Stoßfängerverstärkung oder der zweiten Stoßfängerverstärkung angeordnet sind. Wenn die erste Stoßfängerverstärkung bei einer Kollision des Fahrzeugs mit dem Hindernis relativ bezüglich der zweiten Stoßfängerverstärkung bewegt wird, werden nämlich die erste Stoßfängerverstärkung und die zweite Stoßfängerverstärkung durch Anordnen dieser Führung immer nur relativ in Fahrzeugfront- und -heckrichtung bewegt. Demgemäß ist der Trennungsabstand zwischen der ersten Stoßfängerverstärkung und der zweiten Stoßfängerverstärkung an jeder Stelle in Fahrzeuglinks- und -rechtsrichtung gleich. Daher kann, selbst wenn nur ein Sensor angeordnet ist, die Kollision auch dann zuverlässig erfaßt werden, wenn das Hindernis bzw. Objekt mit dem Stoßfänger an einer beliebigen Stelle kollidiert. Die Zahl der Abstandssensoren kann in diesem Fall eins sein, ist jedoch nicht darauf beschränkt. In Wirklichkeit wird, selbst wenn die Relativbewegung der ersten Stoßfängerverstärkung und der zweiten Stoßfängerverstärkung durch die Führung geregelt wird, ein mehr oder weniger großer Fehler verursacht. Demgemäß kann die Kollision durch Anordnen mehrerer Abstandssensoren mit höherer Genauigkeit erfaßt werden. Jedoch kann, selbst wenn auf diese Weise eine Mehrzahl von Abstandssensoren angeordnet wird, die Zahl der Abstandssensoren durch Anordnen der Führung verringert werden.
Alternativ dazu kann das Abstandserfassungselement einen Beschleunigungssensor und ein Abstandsberechnungselement enthalten, Der Beschleunigungssensor ist an der ersten Stoßfängerverstärkung angeordnet, so daß der Beschleunigungssensor eine Beschleunigung des ersten Stoßfängerverstärkungsteils erfaßt, und das Abstandsberechnungselement berechnet den Abstand zwischen dem ersten und zweiten Stoßfängerver stärkungsteil basierend auf der vom Beschleunigungssensor erfaßten Beschleunigung. Die Abstandserfassungseinrichtung ist in diesem Fall nämlich beispielsweise so eingestellt, daß sie den in der ersten Stoßfängerverstärkung angeordneten Beschleunigungssensor aufweist, und eine Beschleunigung der ersten Stoßfängerverstärkung erfaßt, und ferner eine Abstandsberechnungseinrichtung zum Berechnen des Trennungsabstands auf Basis der vom Beschleunigungssensor erfaßten Beschleunigung aufweist. Da der Beschleunigungssensor an der ersten Stoßfängerverstärkung angeordnet ist, wird die von diesem Beschleunigungssensor erfaßte Beschleunigung die Beschleunigung der ersten Stoßfängerverstärkung bezüglich des Untergrunds oder der Bodenfläche bzw. Grundfläche. Diese Beschleunigung umfaßt, zusätzlich zu der durch die Kollision des Fahrzeugs mit dem Objekt verursachte Beschleunigung, eine vom Fahrzeug selbst beschleunigte und verzögerte Beschleunigung. Daher wird in der Abstandsberechnungseinrichtung vorzugsweise ein Bearbeitungsschritt zum Entfernen der vom Fahrzeug selbst beschleunigten und verzögerten Beschleunigung von der erfaßten Beschleunigung ausgeführt. Beispielsweise wird die erfaßte Beschleunigung vorzugsweise durch einen Hochpaßfilter geleitet. Die Frequenz der vom Fahrzeug selbst beschleunigten und verzögerten Beschleunigung ist verglichen zur Frequenz der durch die Kollision des Fahrzeugs mit dem Objekt erzeugten Beschleunigung niedrig. Daher kann nur die durch die Kollision des Fahrzeugs mit dem Objekt erzeugte Beschleunigung durch das „Durchführen" durch einen Hochpaßfilter extrahiert werden. Ferner ist als andere Möglichkeit beispielsweise ein Beschleunigungssensor zum Erfassen der vom Fahrzeug selbst beschleunigten und verzögerten Beschleunigung in der Nähe der Mitte des Fahrzeugs, etc. angeordnet. Die Größe eines Ausgangssignals des in der Nähe der Fahrzeugmitte angeordneten Beschleunigungssensors wird dann von der eines Ausgangssignals des in der ersten Stoßfängerverstärkung angeordneten Beschleunigungssensors subtrahiert und verarbeitet. Daher kann nur die durch die Kollision des Fahrzeugs mit dem Objekt erzeugte Kollision extrahiert werden. Beispielsweise kann die Abstandsberechnungseinrichtung dann den Trennungsabstand zwischen der ersten Stoßfängerverstärkung und der zweiten Stoßfängerverstärkung durch zweifaches Integrieren der durch die Kollision des Fahrzeugs mit dem Objekt erzeugten Beschleunigung berechnen. Daher ist es möglich, zu verlässig festzustellen, daß das Fahrzeug mit dem Objekt kollidiert, selbst wenn der Beschleunigungssensor als Abstandserfassungseinrichtung verwendet wird.
Alternativ dazu kann der Detektor ferner auch ein Objektbestimmungselement enthalten, um eine Art des Hindernisses bzw. des Objekts basierend auf dem Abstand zwischen dem ersten und zweiten Stoßfängerverstärkungsteil zu bestimmen, wenn das Kollisionserfassungselement die Kollision des Fahrzeugs erfaßt. Ferner kann das Objektbestimmungselement einen Menschen unterscheiden. Daher hat, wenn das Fahrzeug die Kollision mittels der Kollisionserfassungseinrichtung wie vorstehend angeführt erfaßt, der Kollisionsdetektor für ein Fahrzeug ferner vorzugsweise eine Objektbeurteilungseinrichtung bzw. Objektbestimmungseinrichtung, um die Art des Kollisionsobjekts basierend auf dem Trennungsabstand zu bestimmen. Wie vorstehend erklärt, korrespondiert der Trennungsabstand zwischen der ersten Stoßfängerverstärkung und der zweiten Stoßfängerverstärkung zu der bei der Kollision mit dem Objekt auf das Fahrzeug aufgebrachten Last. Der Trennungsabstand zwischen der ersten Stoßfängerverstärkung und der zweiten Stoßfängerverstärkung wird durch die Abstandserfassungseinrichtung erfaßt. Demgemäß kann die Art des Hindernisses bzw. Objekts unter Verwendung des zur Kollisionserfassung verwendeten Trennungsabstands bestimmt werden. Genauer gesagt kann, nachdem die Kollisionslast berechnet ist, die Masse des Kollisionsobjekts unter Verwendung der Kollisionslast nach einem beispielsweise in der JP-A-2005-156528 , etc. offenbarten Verfahren berechnet werden. Wenn die Masse des Kollisionsobjekts auf diese Weise berechnet werden kann, ist es möglich, leicht zu beurteilen bzw. bestimmten, ob das Kollisionsobjekt ein Fußgänger, ein gewichtsmäßig leichtes Objekt wie beispielsweise ein farbiger Pylon, ein Gebäude, etc. ist.
Alternativ dazu kann der Detektor ferner ein elastisches Teil enthalten, das zwischen dem ersten und zweiten Stoßfängerverstärkungsteil angeordnet ist, sowie ein Kollisionslastberechnungselement. Das Kollisionserfassungselement erfaßt die Kollision des Fahrzeugs wenn der Abstand gleich oder geringer als ein vorbestimmter Grenzabstand ist. Das Elastikteil ist entsprechend der Kollisionslast elastisch verformbar. Das Kollisionslastberechnungselement berechnet die Kollisionslast basierend auf einer Be ziehung zwischen der Kollisionslast und einem Verformungsbetrag des Elastikteils. Ferner kann der Detektor zudem aufweisen: einen Geschwindigkeitssensor zum Erfassen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs; ein Objektmassen-Berechnungselement; und ein Objektbestimmungselement zum Bestimmen der Art des Objekts. Das Objektmassen-Berechnungselement berechnet eine Masse des Objekts basierend auf der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und der Kollisionslast, und das Objektbestimmungselement bestimmt, daß das Objekt ein Mensch ist, wenn die Masse des Objekts in einem vorbestimmten Bereich liegt.
Obgleich die Erfindung unter Bezugnahme auf deren bevorzugte Ausführungsformen beschrieben wurde, sei angemerkt, daß die Erfindung nicht auf die bevorzugten Ausführungsformen und Konstruktionen beschränkt ist. Die Erfindung ist dazu gedacht, unterschiedliche Modifikationen und äquivalente Anordnungen abzudecken. Zusätzlich zu den unterschiedlichen, bevorzugten Modifikationen und Konfigurationen gehören andere Kombinationen und Konfigurationen mit mehr, weniger oder lediglich einem einzelnen Element ebenso zum Gedanken und Umfang der Erfindung.

Claims

Kollisionsdetektor zum Erfassen einer Kollision eines Fahrzeugs mit einem Objekt, wobei der Detektor aufweist: einen Stoßfänger-Absorber (12) zum Absorbieren eines Aufpralls der Kollision, wobei sich der Stoßfänger-Absorber (12) in eine Fahrzeug-Breitenrichtung erstreckt; ein erstes Stoßfängerverstärkungsteil (13, 63), das an einer Rückseite des Stoßfänger-Absorbers (12) angeordnet ist; ein zweites Stoßfängerverstärkungsteil (15), das an der Rückseite des ersten Stoßfängerverstärkungsteils (13, 63) angeordnet ist, wobei das zweite Stoßfängerverstärkungsteil (15) vom ersten Stoßfängerverstärkungsteil (13, 63) durch einen dazwischen liegenden Abstand getrennt ist, und wobei sich das zweite Stoßfängerverstärkungsteil (15) entlang des Stoßfänger-Absorbers (12) erstreckt; ein Stützteil (16), das an der Rückseite des zweiten Stoßfängerverstärkungsteils (15) angeordnet ist, wobei das Stützteil (16) mit dem zweiten Stoßfängerverstärkungsteil (15) verbunden ist; ein Abstandserfassungselement (17, 77) zum Erfassen des Abstands zwischen dem ersten und zweiten Stoßfängerverstärkungsteil (13, 15, 64); und ein Kollisionserfassungselement (20, 80) zum Erfassen der Kollision des Fahrzeugs basierend auf dem vom Abstandserfassungselement (17, 77) erfassten Abstand.
Detektor nach Anspruch 1, ferner aufweisend: ein elastisches Teil (14, 54), das zwischen dem ersten und zweiten Stoßfängerverstärkungsteil (13, 15, 63) angeordnet ist.
Detektor nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Abstandserfassungselement (17, 77) eine Mehrzahl von Abstandssensoren (17) enthält, die an zumindest einem der ersten und zweiten Stoßfängerverstärkungsteile (13, 15, 63) entlang der Breitenrichtung des Fahrzeugs angeordnet sind, und das Kollisionserfassungselement (20) die Kollision des Fahrzeugs basierend auf Abstandsdaten, die von zumindest einem der Abstandsensoren (17) erfasst wurden, erfasst.
Detektor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner aufweisend: eine Führung (61), die an zumindest einem der ersten und zweiten Stoßfängerverstärkungsteile (15, 63) angeordnet ist, wobei die Führung (61) eine Bewegung der ersten und zweiten Stoßfängerverstärkungsteile (15, 63) auf eine Bewegung in Längsrichtung des Fahrzeugs beschränkt, und das Abstandserfassungselement (17) zumindest einen Abstandssensor (17) enthält, der an zumindest einem der ersten und zweiten Stoßfängerverstärkungsteile (15, 63) angebracht ist.
Detektor nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Abstandserfassungselement (17) einen Beschleunigungssensor (77) und ein Abstandsberechnungselement (81) enthält, der Beschleunigungssensor (77) am ersten Stoßfängerverstärkungsteil (63) angeordnet ist, so daß der Beschleunigungssensor (77) eine Beschleunigung des ersten Stoßfängerverstärkungsteils (63) erfasst, und das Abstandsberechnungselement (81) den Abstand zwischen dem ersten und zweiten Stoßfängerverstärkungsteil (15, 63) basierend auf der vom Beschleunigungssensor (77) erfaßten Beschleunigung berechnet.
Detektor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner aufweisend: ein Objekt-Bestimmungselement (24) zum Bestimmen einer Art eines Objekts basierend auf dem Abstand zwischen dem ersten und zweiten Stoßfängerverstärkungsteil (13, 15, 63), wenn das Kollisionserfassungselement (20, 80) die Kollision des Fahrzeugs erfasst.
Detektor nach Anspruch 6, wobei das Objekt-Bestimmungselement (24) einen Menschen unterscheidet bzw. erfasst.
Detektor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, ferner aufweisend: ein elastisches Teil (14, 54), das zwischen dem ersten und zweiten Stoßfänger-Verstärkungsteil (13, 15, 63) angeordnet ist; und ein Kollisionslastberechnungselement (22), wobei das Kollisionserfassungselement (20, 80) die Kollision des Fahrzeugs erfaßt, wenn der Abstand gleich oder geringer als ein vorbestimmter Grenzabstand ist, das elastische Teil (14, 54) entsprechend einer Kollisionslast elastisch verformbar ist, und das Kollisionslastberechnungselement (22) die Kollisionslast basierend auf einer Beziehung zwischen der Kollisionslast und dem Verformungsbetrag des elastischen Teils (14, 54) berechnet.
Detektor nach Anspruch 8, ferner aufweisend: einen Geschwindigkeitssensor (30) zum Erfassen einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs; ein Objektmassen-Berechnungselement (23); und ein Objektbestimmungselement (24) zum Bestimmen einer Art des Objekts, wobei das Objektmassen-Berechnungselement (23) eine Masse des Objekts basierend auf der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und der Kollisionslast berechnet, und das Objektbestimmungselement (24) bestimmt, daß das Objekt ein Mensch ist, wenn die Masse des Objekts in einem vorbestimmten Bereich liegt.