DE102007016561B9

DE102007016561B9 - Kollisionserfassungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102007016561B9
Application number: DE102007016561A
Authority: DE
Inventors: Makiko Kariya Sugiura; Takahiko Kariya Yoshida; Inao Kariya Toyoda
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2006-04-11
Filing date: 2007-04-05
Publication date: 2009-04-23
Anticipated expiration: 2027-04-06
Also published as: CN101054078A; JP4497125B2; JP2007278979A; US20070237027A1; DE102007016561A1; DE102007016561B4; CN100522701C; US7468933B2

Abstract

Kollisionserfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug, mit:
– einer ersten Richtungssignalausgabeeinheit (30) zur Erfassung einer Intensität von Infrarotstrahlung, die von einem Erfassungsobjekt abgestrahlt wird, das sich in der Nähe des Fahrzeugs befindet oder das Fahrzeug berührt, und zum Ausgeben eines ersten Richtungssignals in Übereinstimmung mit einer Existenzrichtung des Erfassungsobjekts auf der Grundlage der erfassten Intensität;
– einem Sendeelement (19), das an dem Fahrzeug befestigt ist, um eine Ultraschallwelle auszusenden;
– einer zweiten Richtungssignalausgabeeinheit (30) zur Erfassung einer Ultraschallwelle, die von dem Sendeelement (19) ausgesendet und von einem Erfassungsobjekt reflektiert wird, und zum Ausgeben eines zweiten Richtungssignals in Übereinstimmung mit einer Existenzrichtung des Erfassungsobjekts auf der Grundlage eines Erfassungsergebnisses bezüglich der Ultraschallwelle;
– einer Aufprallsignalausgabeeinheit (27) zur Erfassung eines Aufpralls auf das Fahrzeug und zum Ausgeben eines Aufprallsignals, das anzeigt, dass der Aufprall auf das Fahrzeug aufgebracht wird, auf der Grundlage eines Erfassungsergebnisses bezüglich des...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kollisionserfassungsvorrichtung.
Die JP-11-28994A offenbart eine Kollisionserfassungsvorrichtung, die in einem Fahrzeug installiert ist, um eine Kollision zwischen dem Fahrzeug und einer Person zu erfassen. Die Kollision mit der Person wird hierbei auf der Grundlage einer Signalwellenform, die von einem Lastsensor oder einem Verschiebungssensor ausgegeben wird, der in einer vorderen Stoßstange des Fahrzeugs angeordnet ist, und einer von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor ausgegebenen Signalwellenform bestimmt. D. h., die Kollision mit der Person wird darauf basierend bestimmt, dass die sich Signalwellenform des Lastsensors oder dergleichen bei einer Kollision zwischen dem Fahrzeug und einer Person schneller als bei einer Kollision zwischen dem Fahrzeug und einem festen Objekt, wie beispielsweise einem anderen Fahrzeug, einer Wand, einem Baum und einem Leitpfosten, erholt.
Wenn die Ausgangswellenform des Lastsensors oder dergleichen bei der JP-11-28994A jedoch nicht innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt, wird selbst dann bestimmt, dass eine Kollision zwischen dem Fahrzeug und dem festen Objekt erfolgt, wenn das Kollisionshindernis die Person ist. D. h., die Kollision mit der Person ist schwer zu erfassen. Ferner wird dann, wenn die Ausgangswellenform des Lastsensors innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, fälschlicherweise bestimmt, dass die Kollision zwischen dem Fahrzeug und der Person erfolgt, wenn das Hindernis das feste Objekt mit einer der Person entsprechenden Eigenschaft (z. B. Masse oder Steifigkeit) ist.
Die JP-2005-201658A , die vom Anmelder der vorliegenden Erfindung stammt, offenbart eine Kollisionserfassungsvorrichtung, die bestimmt, ob das Kollisionshindernis eine Person ist oder nicht, indem sie die Temperatur des Kollisionsobjekts (das sich in der Nähe des Fahrzeugs befindet oder das Fahrzeug berührt) über eine Temperaturerfassungseinheit erfasst.
Folglich wird dann, wenn auf der Grundlage des Temperatursignals bestimmt wird, dass das Kollisionsobjekt die Person ist, und zusätzlich bestimmt wird, dass ein Aufprallsignal ausgegeben wird, ein Kollisionssignal ausgegeben. Folglich wird selbst dann, wenn die Kollision zwischen dem Fahrzeug und dem festen Objekt mit der der Person entsprechenden Eigenschaft (z. B. Masse oder Steifigkeit) erfolgt, nicht bestimmt, dass das Kollisionsobjekt die Person ist, da die Bestimmung auf der Grundlage des Temperatursignals ausgeführt wird. Auf diese Weise kann eine fehlerhafte, d. h. falsche Bestimmung eingeschränkt werden.
In diesem Fall ist es jedoch für die Temperaturerfassungseinheit schwierig, das feste Objekt, das keine Wärmequelle ist, zu erfassen. Folglich wird dann, wenn das Fahrzeug mit einem von der Person verschiedenen Hindernis (das sich näher als das Erfassungsobjekt der Temperaturerfassungseinheit an dem Fahrzeug befindet) kollidiert, fälschlicherweise bestimmt, dass eine Kollision zwischen dem Fahrzeug und der Person erfolgt, wenn das Temperatursignal der Temperaturerfassungseinheit anzeigt, dass das Erfassungsobjekt die Person ist.
Die DE 101 44 689 A1 offenbart ein Verfahren und eine Einrichtung zur Erfassung von Objekten im Fahrweg eines Kraftfahrzeuges, bei welchem konturbestimmende Sensorsignale ausgewertet werden, in deren Abhängigkeit die Sicherheitssysteme im und/oder am Kraftfahrzeug ausgelöst werden. Um hierbei zu erreichen, dass zur Unterscheidung von Objekten, die sich im Fahrweg eines Kraftfahrzeuges befinden, eine sensorische Verbesserung erzielt wird, wird in der DE 101 44 689 A1 vorgeschlagen, dass zur Erkennung von Personen oder lebenden Objekten zusätzlich thermosensorische und/oder bewegungsbezogene Sensorsignale ausgewertet werden.
Es ist angesichts des vorstehend beschriebenen Nachteils Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kollisionserfassungsvorrichtung bereitzustellen, die eine Kollision mit einer Person im Wesentlichen von einer Kollision mit einem von der Person verschiedenen Hindernis unterscheiden und eine fehlerhafte Erfassung einschränken kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Kollisionserfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug bereitgestellt, mit: einer ersten Richtungssignalausgabeeinheit zur Erfassung einer Intensität von Infrarotstrahlung, die von einem Erfassungsobjekt abgestrahlt wird, das sich in der Nähe des Fahrzeugs befindet oder das Fahrzeug berührt, und zum Ausgeben eines ersten Richtungssignals in Übereinstimmung mit einer Existenzrichtung des Erfassungsobjekts auf der Grundlage der erfassten Intensität; einem Sendeelement, das an dem Fahrzeug befestigt ist, um eine Ultraschallwelle auszusenden; einer zweiten Richtungssignalausgabeeinheit zur Erfassung einer Ultraschallwelle, die von dem Sendeelement ausgesendet und von einem Erfassungsobjekt reflektiert wird, und zum Ausgeben eines zweiten Richtungssignals in Übereinstimmung mit der Existenzrichtung des Erfassungsobjekts auf der Grundlage eines Erfassungsergebnisses bezüglich der Ultraschallwelle; einer Aufprallsignalausgabeeinheit zur Erfassung eines Aufpralls auf das Fahrzeug und zum Ausgeben eines Aufprallsignals, das anzeigt, dass der Aufprall auf das Fahrzeug aufgebracht wird, auf der Grundlage eines Erfassungsergebnisses bezüglich des Aufpralls; und einer Steuereinheit. Die Steuereinheit bestimmt, dass eine Kollision zwischen dem Fahrzeug und einer Person erfolgt, wenn sie bestimmt, dass eine Differenz zwischen dem ersten Richtungssignal und dem zweiten Richtungssignal innerhalb eines ersten vorbestimmten Bereichs liegt und das Aufprallsignal ausgegeben wird.
Folglich ist das Erfassungsobjekt dann, wenn die Steuereinheit bestimmt, dass die Differenz zwischen dem ersten Richtungssignal und dem zweiten Richtungssignal innerhalb des ersten vorbestimmten Bereichs liegt, eine Wärmequelle und derart greifbar, dass bestimmt werden kann, dass das Erfassungsobjekt die Person ist. Wenn nur das erste Richtungssignal ausgegeben wird, kann bestimmt werden, dass das Erfassungsobjekt die Wärmequelle ist, die nicht greifbar ist. Wenn nur das zweite Richtungssignal ausgegeben wird, kann bestimmt werden, dass das Erfassungsobjekt die Infrarotstrahlung nicht abstrahlt. Auf diese Weise kann die Person im Wesentlichen von einem anderen Hindernis unterschieden werden.
Vorzugsweise gibt die Aufprallsignalausgabeeinheit ferner ein eine Richtung des auf das Fahrzeug aufgebrachten Aufpralls anzeigendes drittes Richtungssignal auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses bezüglich des Aufpralls auf das Fahrzeug aus. Die Steuereinheit bestimmt, dass die Kollision zwischen dem Fahrzeug und der Person erfolgt, wenn sie bestimmt, dass eine Differenz zwischen dem dritten Richtungssignal und dem ersten Richtungssignal innerhalb eines zweiten vorbestimmten Bereichs und eine Differenz zwischen dem dritten Richtungssignal und dem zweiten Richtungssignal innerhalb eines dritten vorbestimmten Bereichs liegt.
D. h., das Kollisionssignal wird dann ausgegeben, wenn sich die Existenzrichtung des Erfassungsobjekts und die Richtung, in welcher der Aufprall auf das Fahrzeug aufgebracht wird, im Wesentlichen entsprechen. Folglich wird das Kollisionssignal dann nicht ausgegeben, wenn der Aufprall in einer von der Existenzrichtung des Erfassungsobjekts verschiedenen Richtung auf das Fahrzeug aufgebracht wird, d. h. beispielsweise dann, wenn sich die Annäherungsrichtung der Person von der Richtung unterscheidet, in welcher der Aufprall eines festen Objekts, wie beispielsweise eines Strommasts, auf das Fahrzeug aufgebracht wird.
Auf diese Weise kann die fehlerhafte Erfassung für den Fall eingeschränkt werden, bei dem das feste Objekt auf das Fahrzeug prallt und sich die Person gleichzeitig aus einer von der Aufprallrichtung verschiedenen Richtung dem Fahrzeug nähert.
Die obige und weitere Aufgaben, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung, die unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung gemacht wurde, näher ersichtlich sein. In der Zeichnung zeigt:
1A eine schematische Seitenansicht einer in einem Fahrzeug installierten Kollisionserfassungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 1B ein Blockdiagramm eines elektrischen Aufbaus der Kollisionserfassungsvorrichtung sowie eine Verbindung zu einem Airbagsystem gemäß der ersten Ausführungsform;
2A eine schematische Ansicht eines an einer vorderen Stoßstange des Fahrzeugs angebrachten Personerfassungssensors gemäß der ersten Ausführungsform, und 2B eine schematische Ansicht des an einer Rückseite eines Türspiegels des Fahrzeugs angebrachten Personerfassungssensors gemäß der ersten Ausführungsform;
3A eine schematische Draufsicht von Außerhalb des Fahrzeugs auf den Personenerfassungssensor gemäß der ersten Ausführungsform, und 3B eine schematische Schnittansicht entlang einer Linie IIIB-IIIB in der 3A;
4A ein Diagramm mit einer Änderung eines Ausgangswerts des Personenerfassungssensors bei einer Erfassung der Ultraschallwelle gemäß der ersten Ausführungsform, und 4B ein Diagramm mit einer Änderung eines Ausgangswerts des Personenerfassungssensors bei einer Erfassung von Infrarotstrahlung gemäß der ersten Ausführungsform;
5 ein Diagramm mit einer Änderung eines Ausgangswerts des Personenerfassungssensors bei einer Erfassung einer Person gemäß der ersten Ausführungsform;
6 ein Ablaufdiagramm eines von einer ECU der Kollisionserfassungsvorrichtung ausgeführten Kollisionserfassungsprozesses gemäß der ersten Ausführungsform;
7 eine Teilschnittansicht eines Aufbaus einer Erfassungseinheit eines Personerfassungssensors gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
8A eine Teilschnittansicht eines Aufbaus einer Erfassungseinheit eines Personerfassungssensors gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 8B eine Teilschnittansicht eines Aufbaus einer Erfassungseinheit eines Personerfassungssensors gemäß einer Modifikation der dritten Ausführungsform;
9 eine Teilschnittansicht eines Aufbaus eines Empfangselements eines Personerfassungssensors gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
10 eine Teilschnittansicht eines Aufbaus eines Personerfassungssensors, bei der eine Erfassungseinheit des Personerfassungssensors gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Infrarotlicht bestrahlt wird.
Die beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
(Erste Ausführungsform)
Nachstehend wird eine Kollisionserfassungsvorrichtung 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 1A bis 6 beschrieben. Die Kollisionserfassungsvorrichtung 1 kann in geeigneter Weise in einem Fahrzeug 80 installiert bzw. an einem Fahrzeug angebracht werden, um eine Kollision des Fahrzeugs zu erfassen und ein Kollisionshindernis hinsichtlich seiner Art zu bestimmen.
Die Kollisionserfassungsvorrichtung 1 kann beispielsweise in geeigneter Weise für ein Airbagsystem des Fahrzeugs 80 verwendet werden. Das Airbag-System kann, wie in den 1A und 1B gezeigt, die Kollisionserfassungsvorrichtung 1, eine Airbagsteuervorrichtung 50, einen Airbag 70 und dergleichen aufweisen. Bei einer Kollision zwischen dem Fahrzeug und einer Person wird der Airbag 70 derart an der Innen- oder an der Außenseite der Motorhaube des Fahrzeugs ausgelöst, dass ein Aufprall der Person auf das Fahrzeug verringert bzw. gedämpft werden kann.
Insbesondere gibt die Kollisionserfassungsvorrichtung 1 ein Kollisionssignal an die Airbagsteuervorrichtung 50, wenn die Kollision zwischen dem Fahrzeug und der Person erfasst wird. Folglich aktiviert die Airbagsteuervorrichtung 50 den Airbag 70 und/oder eine Hebevorrichtung zum Anheben der Motorhaube oder dergleichen, um die mit dem Fahrzeug kollidierende Person zu schützen. Auf diese Weise kann der Airbag 70 an der Innen- oder an der Außenseite der angehobenen Motorhaube ausgelöst werden, so dass der Aufprall der Person auf das Fahrzeug gedämpft werden kann.
Ferner kann die Airbagsteuervorrichtung 50 eine Airbagauslösevorbereitungsvorrichtung 51 zur Vorbereitung der Auslösung des Airbags 70 aufweisen. Die Airbagauslösevorbereitungsvorrichtung 51 gibt ein Auslösevorbereitungssignal zur Vorbereitung der Auslösung des Airbags 70 aus, so dass beispielsweise eine Zündung einer Gaserzeugungsvorrichtung oder Druckluft zum Auslösen des Airbags 70 und dergleichen vorbereitet werden können.
Die Kollisionserfassungsvorrichtung 1 weist, wie in 1B gezeigt, wenigstens einen Personenerfassungssensor 30 mit einem Infraroterfassungsabschnitt und einem Ultraschallerfassungsabschnitt, wenigstens einen Sensor 27 zur Erfassung einer physikalischen Größe (Aufprallsignalausgabeeinheit) und eine ECU 21 (elektronische Steuereinheit) auf.
Der Personenerfassungssensor 30 entspricht einer ersten Richtungssignalausgabeeinheit und einer zweiten Richtungssignalausgabeeinheit. Die ECU 21 entspricht einer Steuereinheit (Kollisionssignalausgabeeinheit).
Der Infraroterfassungsabschnitt des Personenerfassungssensors 30 erfasst die Intensität von Infrarotstrahlung, die von einem Erfassungsobjekt (Hindernis), wie beispielsweise einer Person, die sich in der Nähe des Fahrzeugs befindet oder das Fahrzeug berührt, abgestrahlt wird, und gibt ein die Existenzrichtung des Erfassungsobjekts anzeigendes erstes Richtungssignal auf der Grundlage der erfassten Intensität aus.
Der Personenerfassungssensor 30 weist, wie in 3A gezeigt, ein Sendeelement 19 zum Aussenden einer Ultraschallwelle auf. Der Ultraschallerfassungsabschnitt des Personenerfassungssensors 30 erfasst die von dem Sendeelement 19 ausgesendete und von dem Erfassungsobjekt reflektierte Ultraschallwelle und gibt ein die Existenzrichtung des Erfassungsobjekts anzeigendes zweites Richtungssignal auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses bezüglich der Ultraschallwelle aus.
Der Sensor 27 zur Erfassung einer physikalischen Größe (nachstehen als Sensor 27 bezeichnet) erfasst einen Aufprall auf das Fahrzeug und gibt ein Aufprallsig nal, das anzeigt, dass ein Aufprall auf das Fahrzeug ausgeübt wird, auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses aus.
Die ECU 21 bestimmt, ob eine Differenz zwischen dem ersten Richtungssignal und dem zweiten Richtungssignal innerhalb eines ersten vorbestimmten Bereichs liegt oder nicht und gibt dann, wenn das Aufprallsignal ausgegeben wird, ein Kollisionssignal aus, das anzeigt, dass eine Kollision zwischen dem Fahrzeug und dem Erfassungsobjekt erfolgt.
Die ECU 21 kann beispielsweise aus einem Mikrocomputer der ASIC-Bauart (anwendungsspezifische integrierte Schaltung) mit einer CPU, einem RAM, einem ROM, einer E/A (Eingabe-/Ausgabeschnittstelle), einer Schnittstelle (nicht gezeigt) und dergleichen aufgebaut sein. Die CPU kann über die E/A oder dergleichen mit einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 25 (Geschwindigkeitsausgabeeinheit), dem Sensor 27, dem Personenerfassungssensor 30 und über eine Kommunikationsschnittstelle oder dergleichen mit der Airbagsteuervorrichtung 50 verbunden sein.
In diesem Fall können zwei Personenerfassungssensoren 30 vorgesehen sein, Die zwei Personenerfassungssensoren 30 können beispielsweise, wie in 2A gezeigt, an der rechten bzw. an der linken Seite der vorderen Stoßstange 84 bezüglich der Breitenrichtung des Fahrzeugs 80 angeordnet sein. Alternativ können die zwei Personenerfassungssensoren 30, wie in 2B gezeigt, ebenso an den hinteren Seiten (jedoch nicht den Spiegeloberflächenseiten) der Türspiegel 86 des Fahrzeugs 80 angeordnet sein. In diesen Fällen kann der Personenerfassungssensor 30, wie in den 2A und 2B gezeigt, derart angeordnet sein, dass ein in der 3B gezeigter Empfangsabschnitt 40a des Personenerfassungssensors 30 zur Seite des Erfassungsobjekts freigelegt ist.
Der Personenerfassungssensor 30 weist, wie in den 3A und 3B gezeigt, wenigstens eine Erfassungseinheit 10 zur Erfassung einer Person, ein Sendeelement 19 zum Aussenden einer Ultraschallwelle und ein Empfangselement 40 mit dem Empfangsabschnitt 40a zum Empfangen der von dem Erfassungsobjekt reflektierten Ultraschallwelle auf. Die Erfassungseinheit 10 ist über das Empfangselement 40 an dem Fahrzeug 80 befestigt und durch das Empfangselement 40 geschützt.
Das Empfangselement 40 kann eine rechteckige flache Plattenform aufweisen. In diesem Fall können mehrere (beispielsweise vier) Erfassungseinheiten 10 vorgesehen sein. Die vier Erfassungseinheiten 10 sind an dem Empfangselement 40 befestigt und an der Innenseite des Fahrzeugs angeordnet. Die Erfassungseinheiten 10 können derart angeordnet sein, dass vier Erfassungseinheiten 10 in zwei Reihen in einer Länge-zu-Breite-Richtung des Empfangselements angeordnet sind. In diesem Fall kann jede der zwei Reihen beispielsweise zwei Erfassungseinheiten 10 aufweisen.
Das Empfangselement 40 kann hierbei als Übertragungsmedium zur Übertragung der Ultraschallwelle zur Erfassungseinheit 10 dienen. Ferner kann die Infrarotstrahlung das Empfangselement 40 passieren. Das Empfangselement 40 besteht vorzugsweise aus einem infrarotdurchlässigen, stabilen Material (wie beispielsweise Glas und Silizium).
Jede der Erfassungseinheiten 10 weist ein Erfassungselement 15 auf. Die Erfassungseinheiten 10 sind derart angeordnet, dass ein Abstand zwischen den Mittelpunkten der Erfassungsabschnitte 15 der zwei benachbarten Erfassungseinheiten 10 im Wesentlichen gleich einem ganzzahligen Vielfachen einer halben Wellenlänge der Ultraschallwelle ist.
Das Sendeelement 19 ist neben dem Personenerfassungssensor 30 angeordnet und derart befestigt, dass seine Oberfläche zum Aussenden der Ultraschallwelle zur Außenseite des Fahrzeugs 80 freigelegt ist.
Die Erfassungseinheit 10 weist, wie in 3B gezeigt, eine Halbleiterbaugruppe 11 (Platine) auf, die eine im Wesentlichen rechteckige Form und eine SOI-(Silizium auf einem Isolator)-Struktur aufweisen kann. Die Halbleiterbaugruppe 11 besteht aus einem infrarotdurchlässigen Material.
Die Halbleiterbaugruppe 11 weist ein Trageelement 11a (aus beispielsweise Silizium), einen ersten Isolierfilm 11b, eine Siliziumaktivierungsschicht 11c und einen zweiten Isolierfilm 11d auf. Der erste Isolierfilm 11b, die Siliziumaktivierungsschicht 11c und der zweite Isolierfilm 11d sind nacheinander auf einer oberen Oberfläche 11m des Trageelements 11a übereinander geschichtet. D. h., der erste Isolierfilm 11b ist derart angeordnet, dass er die obere Oberfläche 11m berührt, und die Siliziumaktivierungsschicht 11c ist zwischen dem ersten Isolierfilm 11b und dem zweiten Isolierfilm 11d angeordnet.
Jeder der Mittenabschnitte des Trageelements 11a und des ersten Isolierfilms 11b ist derart mit Hilfe einer MEMS-Technologie oder dergleichen entfernt, dass beispielsweise eine Öffnung gebildet ist. Folglich ist das Trageelement 11a als flache Plattenform mit einem ausgehöhlten Mittenabschnitt mit beispielsweise einer im Wesentlichen rechteckigen Öffnung aufgebaut. In diesem Fall sind die Siliziumaktivierungsschicht 11c und der zweite Isolierfilm 11d, die nicht ausgehöhlt sind, derart aufgebaut, dass sie beispielsweise die im Wesentlichen rechteckige Filmform aufweisen.
Alternativ kann die Halbleiterbaugruppe 11 ebenso eine Siliziumbaugruppe aufweisen, auf welcher der erste Isolierfilm 11b als Film gebildet wird. In diesem Fall kann die Siliziumaktivierungsschicht 11c aus einem polykristallinen Silizium aufgebaut sein, das als Film auf dem ersten Isolierfilm 11b gebildet wird und in das Ionen injiziert werden. Ferner wird der zweite Isolierfilm 11d als Film auf der Siliziumaktivierungsschicht 11c gebildet. Auf diese Weise kann die Halbleiterbaugruppe 11 aufgebaut werden.
Bei dieser Ausführungsform ist ein filmförmiger Vibrationserfassungsabschnitt 12 (beispielsweise piezoelektrischer Bauart mit einer pyroelektrischen Eigenschaft) auf dem zweiten Isolierfilm 11d angeordnet. Der Vibrationserfassungsabschnitt 12 kann einen piezoelektrischen Film 12a aus beispielsweise PZT (Bleizirkoniumtitanat) aufweisen und elektrisch mit Elektroden 13 verbunden sein.
Auf diese Weise wird das Erfassungselement 15 mit dem von dem Trageelement 11a angehobenen Endabschnitt aufgebaut. Das eine vorbestimmte Resonanzfrequenz aufweisende Erfassungselement 15 empfängt die von dem Erfassungsobjekt reflektierte und zu der Erfassungseinheit 10 übertragene Ultraschallwelle, um zu schwingen. Folglich wird die durch die Schwingung (Resonanz) bewirkte Verschiebung des Erfassungselements 15 von dem Vibrationserfassungsabschnitt 12 in ein Spannungssignal gewandelt, so dass die Ultraschallwelle erfasst wird. D. h., der Vibrationserfassungsabschnitt 12 dient als Ultraschallwellenerfassungselement.
In diesem Fall weist die Erfassungseinheit 10 (durch MEMS-Technologie oder dergleichen gebildet) eine scharfe Resonanzfrequenz auf, um der Erfassungseinheit 10 eine hohe Empfangsempfindlichkeit für die Ultraschallwelle zu verleihen. Folglich kann die Erfassungsgenauigkeit bezüglich des Richtungssignals verbessert werden.
Da der Vibrationserfassungsabschnitt 12 die pyroelektrische Eigenschaft aufweist, kann die Intensität der von dem Erfassungsobjekt, wie beispielsweise der Person, abgestrahlten Infrarotstrahlung von dem Vibrationserfassungsabschnitt 12 erfasst werden. D. h., der piezoelektrische Vibrationserfassungsabschnitt 12 dient ebenso als Infraroterfassungselement.
Das Trageelement 11a der Erfassungseinheit 10 ist an der Oberfläche des Empfangselements 40 der Innenseite des Fahrzeugs 80 befestigt. D. h., die Erfassungseinheit 10 ist über das Trageelement 11a an einer Position an dem Empfangselement 40 angebracht, die von der Außenseite des Fahrzeugs 80 unsichtbar ist, wobei das Erfassungselement 15 das Empfangselement 40 nicht berührt. Auf diese Weise kann das Erfassungselement 10 vor einer externen Last und heranfliegenden Fremdkörpern geschützt werden.
Alternativ kann das Empfangselement 40 ebenso an der vorderen Stoßstange 84 oder an dem Türspiegel 86 des Fahrzeugs 80 angebracht werden und aus einem Material gleich dem der vorderen Stoßstange 84 oder dem des Türspiegels 86 gebildet sein, so dass es von einer Außenseite des Fahrzeugs betrachtet nicht sichtbar ist.
Die Anzahl an Erfassungselementen 10 ist jedoch nicht auf vier und die Anordnung der Erfassungseinheiten 10 ist nicht darauf beschränkt, dass jeweils zwei Erfassungseinheiten 10 in der Länge-zu-Breite-Richtung angeordnet sind. Ferner alternativ kann ebenso ein Chip mit einer Mehrzahl von integrierten Erfassungseinheiten 10 verwendet werden.
Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 25 ist neben einem Rad 82 des Fahrzeugs angeordnet, um die Drehzahl des Rades 82 zu erfassen und diese als Fahrzeuggeschwindigkeitssignal an die ECU 21 zu geben. Die ECU 21 bestimmt auf der Grundlage des von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 25 eingegebenen Fahrzeuggeschwindigkeitssignals, ob sich das Rad 82 des Fahrzeugs dreht oder nicht, und bestimmt somit, ob das Fahrzeug fährt oder nicht.
Der Sensor 27 kann aus einem Beschleunigungssensor, einem Verschiebungssensor, einem Drucksensor oder dergleichen aufgebaut sein, um den auf das Fahrzeug 80 aufgebrachten Aufprall auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses als physikalische Größe (beispielsweise als Beschleunigung, Verschiebung oder Druck) zu erfassen und ein Aufprallsignal, das anzeigt, dass der Aufprall auf das Fahrzeug 80 ausgeübt wird, (an die ECU 21) auszugeben.
Der Sensor 27 kann in der vorderen Stoßstange 84 des Fahrzeugs angeordnet sein. Die mehreren Sensoren 27 können beispielsweise, wie in den 2a und 2B gezeigt, in der vorderen Stoßstange 84 eingebettet und entsprechend an der rechten Seite, dem im Wesentlichen mittleren Teil und der linken Seite des Fahrzeugs angeordnet sein.
Folglich kann die von dem Erfassungsobjekt auf das Fahrzeug aufgebrachte Aufprallkraft bei einer Kollision zwischen dem Erfassungsobjekt, wie beispielsweise der Person, und der Front, der vorderen rechten Seite oder der vorderen linken Seite des Fahrzeugs 80 von dem Sensor 27 erfasst werden.
Gemäß dieser Ausführungsform kann ferner dann, wenn die mehreren Sensoren 27 in der vorderen Stoßstange 84 eingebettet sind, ein Berechnungsprozess ausgeführt werden, um eine Amplitude, einen Ausgabezeitpunkt, eine Ausgabeperiode, eine Verzögerungszeit und dergleichen der Aufprallsignale der mehreren Sensoren 27 zu analysieren. Folglich kann ein drittes Richtungssignal zum Anzeigen der Richtung, in welcher die Aufprallkraft aufgebracht wird, ausgegeben werden.
Bei dieser Ausführungsform ist die ECU 21 getrennt von der Airbagsteuervorrichtung 50 aufgebaut. Die Funktionen der ECU 21 können jedoch ebenso durch die Airbagsteuervorrichtung 50 realisiert werden. Auf diese Weise kann die Anzahl an Komponenten verringert werden.
Ferner kann das Sendeelement 19 ebenso getrennt von dem Personenerfassungssensor 30 aufgebaut sein. Auf diese Weise kann ein die Ultraschallwelle mit einem hohen Schalldruck aussendende Sendeelement 19 verwendet werden, so dass die Signalintensität der von dem Erfassungsobjekt reflektierten Ultraschallwelle erhöht werden kann.
Nachstehend wird die Erfassung der Ultraschallwelle und der Infrarotstrahlung beschrieben.
Die 4A und 4B zeigen jeweils zeitliche Änderungen der Ausgangswerte der Erfassungseinheit 10 bei einer Erfassung der Ultraschallwelle und der Infrarotstrahlung. Die Ultraschallwelle, die, wie in 4A gezeigt, an dem Zeitpunkt t1 von dem Sendeelement 19 ausgesendet und von dem Erfassungselement reflektiert wird, wird von dem Empfangsabschnitt 40a des Empfangselements 40a empfangen und, wie in 3B gezeigt, in der Dickenrichtung des Empfangselements 40 in Richtung der Erfassungseinheit 10 übertragen.
Anschließend wird die über das Empfangselement 40 übertragene Ultraschallwelle als die Schwingung (Druckwelle) in dem Festkörper über das Trageelement 11a übertragen und bewirkt, dass das Erfassungselement 15 zwischen den Zeitpunkten t2 und t3 schwingt. Folglich wird das sich mit einer Wellenform ändernde Spannungssignal bedingt durch die Schwingung des Erfassungselements 15 zwischen den Zeitpunkten t2 und t3 (siehe 4A) von dem Vibrationserfassungsabschnitt 12 an die ECU 21 gegeben. In diesem Fall kann der Abstand zwischen dem Fahrzeug 80 und dem Erfassungsobjekt auf der Grundlage der Zeitdifferenz t2 – t1 berechnet werden.
In diesem Fall weist die Kollisionserfassungsvorrichtung 1 die mehreren Erfassungseinheiten 10 auf. Es können die Zeitdifferenz und die Phasendifferenz der von den Erfassungseinheiten 10 erfassten Ultraschallwellensignale berechnet werden. Auf der Grundlage der Differenzen kann die Existenzrichtung des Erfassungsobjekts berechnet und das die Existenzrichtung des Erfassungsobjekts anzeigende zweite Richtungssignal ausgegeben werden.
Gemäß dieser Ausführungsform entspricht der Abstand zwischen den Mittenabschnitten der Erfassungsabschnitte 15 der zwei benachbarten Erfassungseinheiten 10 im Wesentlichen dem ganzzahligen Vielfachen der halben Wellenlänge der Ultraschallwelle. Folglich kann aus der Phasendifferenz der empfangenen Ultraschallwelle die Zeitdifferenz erfasst werden. Folglich kann die Zeitdifferenz der empfangenen Ultraschallwelle mit höherer Genauigkeit erfasst werden.
In diesem Fall passiert die von dem Erfassungsobjekt abgestrahlte Infrarotstrahlung das Empfangselement 40 und die Halbleiterbaugruppe 11, um den Vibrationserfassungsabschnitt 12 zu erreichen. Folglich steigt der Ausgangswert des Spannungssignals, wie in 4B gezeigt, zwischen den Zeitpunkten t4 und t5, bedingt durch die pyroelektrische Eigenschaft des Vibrationserfassungsabschnitts 12. Folglich kann die Infrarotstrahlung erfasst werden.
In diesem Fall weist die Kollisionserfassungsvorrichtung 1 die mehreren Erfassungseinheiten 10 auf, welche die Intensität der empfangenen Infrarotstrahlung erfassen. Auf der Grundlage der Verteilung der erfassten Intensität kann das die Existenzrichtung des Erfassungsobjekts anzeigende erste Richtungssignal ausgegeben werden.
Auf der Grundlage der Erfassungsergebnisse der Ultraschallwelle und der Infrarotstrahlung der mehreren Erfassungseinheiten 10 kann bestimmt werden, ob das Kollisionshindernis (Erfassungsobjekt) eine Person ist oder nicht.
Die Erfassungseinheit 10 der Personenerfassungssensoren 30 gibt, wie in 5 gezeigt, das sich bezüglich der Wellenform zwischen den Zeitpunkten t6 und t7 ändernde Spannungssignal des Ausgangswerts aus. In diesem Fall wird das Erfassungsobjekt über die Ultraschallwelle, jedoch nicht über die Infrarotstrahlung erfasst. Folglich wird berücksichtigt, dass das Erfassungsobjekt ein greifbares Objekt ohne einen Wärmeanteil wie beispielsweise ein Strommast ist. Auf diese Weise kann bestimmt werden, dass das Erfassungsobjekt keine Person ist.
Der Ausgangswert der Erfassungseinheit 10 steigt, wie in 5 gezeigt, zwischen den Zeitpunkten t8 und t9 mit einem deutlichen Rechtecksprung an. In diesem Fall wird das Erfassungsobjekt über die Infrarotstrahlung, jedoch nicht über die Ultraschallwelle erfasst. Es wird berücksichtigt, dass das Erfassungsobjekt ein nicht greifbares Objekt mit einem Wärmeanteil, wie beispielsweise eine Wärmequelle, wie beispielsweise Abgas aus einem Rohr, ist. Auf diese Weise kann bestimmt werden, dass das Erfassungsobjekt keine Person ist.
Auf den Zeitpunkt t10 folgend steigt der Ausgangswert der Erfassungseinheit 10 zunächst mit einem deutlichen Rechtecksprung an. An dem Zeitpunkt t11 wird die Ultraschallwelle von dem Sendeelement 19 ausgesendet. Die von dem Erfassungsobjekt reflektierte Ultraschallwelle wird an dem Zeitpunkt t12 erfasst. Zwischen den Zeitpunkten t12 und t13 werden das Spannungssignal mit der Wellenform und das Spannungssignal mit der Rechteckform zur Erfassung überlagert.
Wenn die durch die Ultraschallwelle erfasste Existenzrichtung des Erfassungsobjekts und die durch die Infrarotstrahlung erfasste Existenzrichtung des Erfassungsobjekts im Wesentlichen übereinstimmen, was über einen Vergleich des ersten und des zweiten Richtungssignals ermittelt werden kann, wird berücksichtigt, dass das Erfassungsobjekt ein greifbares Objekt mit einem Wärmeanteil ist. D. h., es kann bestimmt werden, dass das Erfassungsobjekt die Person ist.
Ferner kann die Erfassungseinheit 10 die Intensität der Infrarotstrahlung erfassen, um die Temperatur des Erfassungsobjekts auf der Grundlage der erfassten Intensität zu messen. Da die Körpertemperatur des Menschen im Wesentlichen bei 36°C legt, kann bestimmt werden, dass das Erfassungsobjekt die Person ist, wenn die Temperatur des Erfassungsobjekts in einem vorbestimmten Bereich von beispielsweise 32 bis 43°C liegt. Demgegenüber wird bestimmt, dass das Erfassungsobjekt das von der Person verschiedene feste Objekt ist, wenn die Temperatur des Erfassungsobjekts außerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt.
Nachstehend wird der von der ECU 21 oder dergleichen ausgeführte Kollisionserfassungsprozess unter Bezugnahme auf die 6 beschrieben.
In diesem Fall kann beispielsweise ein in der ECU 21 gespeichertes Erfassungsprogramm wiederholt von der ECU 21 ausgeführt werden, und zwar jede vorbestimmte Periode (z. B. alle 5 ms), ausgelöst durch eine Zeitgeberunterbrechung oder dergleichen, so dass der Kollisionserfassungsprozess wiederholt ausgeführt wird.
Gemäß dem in der 6 gezeigten Kollisionserfassungsprozess wird auf einen Initialisierungsprozess folgend der Schritt S101 ausgeführt, um Sensordaten abzurufen. Insbesondere werden das erste Richtungssignal und das zweite Richtungssignal von dem Personenerfassungssensor 30, das dritte Richtungssignal von dem Sensor 27 und das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 25 jeweils an die ECU 21 gegeben.
Anschließend wird in Schritt S103 bestimmt, ob von dem Personenerfassungssensor 30 ein Hindernis über die Ultraschallwelle erfasst wird oder nicht. D. h., es wird auf der Grundlage des in Schritt S101 abgerufenen zweiten Richtungssignals (von dem Personenerfassungssensor 30) bestimmt, ob das Hindernis vorhanden ist oder nicht.
Wenn bestimmt wird, dass das Hindernis vorhanden ist (JA in Schritt S103), wird anschließend Schritt S105 ausgeführt. Wenn demgegenüber bestimmt wird, dass das Hindernis nicht vorhanden ist (NEIN in Schritt S103), ist es nicht erforderlich, den Airbag 70 auszulösen. Folglich wird der in der 6 gezeigte Prozess beendet.
In Schritt S105 wird bestimmt, ob eine Infrarotstrahlung aussendende Wärmequelle über die Infrarotstrahlung von dem Personenerfassungssensor 30 erfasst wird oder nicht. D. h., es wird auf der Grundlage des in Schritt S101 abgerufenen ersten Richtungssignals (von dem Personenerfassungssensor 30) bestimmt, ob eine Wärmequelle vorhanden ist oder nicht.
Wenn bestimmt wird, dass die Wärmequelle vorhanden ist (JA in Schritt S105), wird anschließend Schritt S107 ausgeführt. Wenn demgegenüber bestimmt wird, dass die Wärmequelle nicht vorhanden ist (NEIN in Schritt S105), ist die Wahrscheinlichkeit, mit der das Erfassungsobjekt keine Person ist, derart hoch, dass es nicht erforderlich ist, den Airbag 70 auszulösen. Folglich wird der in der 6 gezeigte Prozess beendet.
Alternativ kann in Schritt S105, zusätzlich zur obigen Bestimmung, ebenso bestimmt werden, ob die Temperatur der Wärmequelle innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt oder nicht. D. h., in Schritt S101 wird ebenso ein die Temperatur der Wärmequelle anzeigendes Temperatursignal von dem Personenerfassungssensor 30 abgerufen. Auf der Grundlage des abgerufenen Temperatursignals wird bestimmt, ob die Temperatur der Wärmequelle innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt oder nicht.
Wenn bestimmt wird, dass die Temperatur der Wärmequelle innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, ist die Wahrscheinlichkeit, mit der die Wärmequelle die Person ist, hoch. Folglich wird Schritt S107 ausgeführt. Wenn demgegenüber bestimmt wird, dass die Temperatur der Wärmequelle nicht innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, ist die Wahrscheinlichkeit, mit der die Wärmequelle keine Person ist, hoch. Folglich ist es nicht erforderlich, den Airbag 70 auszulösen. Anschließend wird der in der 6 gezeigte Prozess beendet.
In Schritt S107 wird bestimmt, ob die Existenzrichtung des Hindernisses und die der Wärmequelle im Wesentlichen übereinstimmen. D. h., das erste Richtungssignal und das zweite Richtungssignal, die in Schritt S101 von dem Personenerfassungssensor 30 abgerufen werden, werden miteinander verglichen, und es wird bestimmt, ob die Differenz zwischen beiden innerhalb eines ersten vorbestimmten Bereichs liegt.
Das erste Richtungssignal und das zweite Richtungssignal können als Winkelsignal bezüglich der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 80 erhalten werden. Wenn die Differenz zwischen dem ersten Richtungssignal und dem zweiten Richtungssignal beispielsweise kleiner oder gleich 5° ist, wird folglich bestimmt, dass das erste und das zweite Richtungssignal im Wesentlichen übereinstimmen. Auf diese Weise kann be stimmt werden, dass die Existenzrichtung des Hindernisses und die der Wärmequelle im Wesentlichen übereinstimmen.
Wenn bestimmt wird, dass die Existenzrichtung des Hindernisses und die der Wärmequelle im Wesentlichen übereinstimmen (JA in Schritt S107), wird anschließend Schritt S111 ausgeführt.
Wenn demgegenüber bestimmt wird, dass die Existenzrichtung des Hindernisses und die der Wärmequelle im Wesentlichen nicht übereinstimmen (NEIN in Schritt S107), kann bestimmt werden, dass das Hindernis keine Person ist, da die Wärmequelle und das Hindernis jeweils in verschiedenen Richtungen vorhanden sind. Folglich ist es nicht erforderlich, den Airbag 70 auszulösen. Anschließend wird in Schritt S109 ein Alarm ausgelöst, um den Fahrer oder dergleichen über das vorhandene Hindernisses zu informieren. Anschließend wird der in der 6 gezeigte Kollisionserfassungsprozess beendet.
In Schritt S111 wird ein Prozess zum Ausgeben eines Auslösevorbereitungssignals an die Airbagauslösevorbereitungsvorrichtung 51 ausgeführt, auf das die Airbagauslösevorbereitungsvorrichtung 51 das Auslösen des Airbags vorbereitet.
D. h., wenn in Schritt S107 bestimmt wird, dass die Person in Fahrtrichtung des Fahrzeugs 80 vorhanden ist, wird durch die Ausgabe des Auslösevorbereitungssignals der ECU 21 an die Airbagauslösevorbereitungsvorrichtung 51 das Auslösen des Airbags 70 vorbereitet (z. B. die Zündung einer Gaserzeugungsvorrichtung). Anschließend wird Schritt S113 ausgeführt.
In Schritt S113 wird bestimmt, ob der Sensor 27 einen Aufprall auf das Fahrzeug 80 erfasst oder nicht. D. h., es wird darauf basierend, ob das in Schritt S101 abgerufene Aufprallsignal vorhanden ist oder nicht, bestimmt, ob das Erfassungsobjekt mit dem Fahrzeug 80 kollidiert oder nicht.
Wenn bestimmt wird, dass das Erfassungsobjekt mit dem Fahrzeug kollidiert (JA in Schritt S113), wird anschließend Schritt S115 ausgeführt. Wenn demgegenüber bestimmt wird, dass das Erfassungsobjekt nicht mit dem Fahrzeug kollidiert (NEIN in Schritt S113), wird der in der 6 gezeigte Kollisionserfassungsprozess beendet.
In Schritt S115 wird bestimmt, ob die Existenzrichtung der Person und die Aufprallrichtung im Wesentlichen übereinstimmen. D. h., das in Schritt S101 von dem Sensor 27 abgerufene dritte Richtungssignal wird jeweils mit dem ersten und dem zweiten Richtungssignal, die in Schritt S101 von dem Personenerfassungssensor 30 abgerufen werden, verglichen, und es wird bestimmt, ob die Differenzen zwischen ihnen innerhalb eines zweiten vorbestimmten Bereichs bzw. innerhalb eines dritten vorbestimmten Bereichs liegen.
Wenn beispielsweise bestimmt wird, dass die Differenz zwischen dem dritten und dem ersten Richtungssignal kleiner oder gleich 5° und die Differenz zwischen dem dritten und dem zweiten Richtungssignal kleiner oder gleich 5° ist, wird bestimmt, dass die Existenzrichtung der Person und die Aufprallrichtung im Wesentlichen übereinstimmen (JA in Schritt S115). Folglich wird Schritt S117 ausgeführt.
Wenn demgegenüber bestimmt wird, dass die Existenzrichtung der Person und die Aufprallrichtung im Wesentlichen nicht übereinstimmen, wird in Schritt S115 NEIN bestimmt. D. h., eine Annäherungsrichtung (z. B. vordere rechte Seite des Fahrzeugs 80) der Person unterscheidet sich von der Richtung (z. B. vordere linke Seite des Fahrzeugs 80) eines Aufpralls eines Baumes oder dergleichen auf das Fahrzeug 80. In diesem Fall kann bestimmt werden, dass die Person, die sich in der Nähe des Fahrzeugs befindet oder das Fahrzeug berührt, keine direkte Beziehung zu dem von dem Sensor 27 erfassten Aufprall hat und nicht mit dem Fahrzeug kollidiert. Folglich ist es nicht erforderlich, den Airbag 70 auszulösen. Folglich wird der in der 6 gezeigte Kollisionserfassungsprozess beendet.
Anschließend wird in Schritt S117 auf der Grundlage des in Schritt S101 abgerufenen Fahrzeuggeschwindigkeitssignals bestimmt, ob das Fahrzeug fährt oder nicht.
Wenn bestimmt wird, dass das Fahrzeug fährt (JA in Schritt S117), wird anschließend Schritt S119 ausgeführt. In Schritt S119 wird ein Kollisionssignal, das an zeigt, die Kollision zwischen dem Fahrzeug 80 und der Person erfolgt, an die Airbagsteuervorrichtung 50 gegeben, um die Person zu schützen.
Wenn demgegenüber bestimmt wird, dass das Fahrzeug steht (NEIN in Schritt S117), wird der in der 6 gezeigte Kollisionserfassungsprozess beendet.
In Schritt S119 wird das Kollisionssignal an die Airbagsteuervorrichtung 50 gegeben. Die das Kollisionssignal empfangende Airbagsteuervorrichtung 50 aktiviert die Hebevorrichtung der Motorhaube und führt eine Auslösesteuerung des Airbags 70 aus, um den Airbag 70 an der Innen- oder an der Außenseite der angehobenen Motorhaube auszulösen. Auf diese Weise kann der Aufprall auf die mit dem Fahrzeug 80 kollidierende Person durch den ausgelösten Airbag 70 gedämpft werden.
Alternativ kann der Kollisionserfassungsprozess derart ausgelegt sein, dass der Ausgabeprozess des Personenkollisionssignals in Schritt S119 ausgeführt wird, ohne den vorstehend beschriebenen Prozess in Schritt S117 auszuführen.
D. h., es wird, ohne zu bestimmen, ob das Fahrzeug fährt oder nicht, Schritt S119 ausgeführt, wenn in Schritt S107 bestimmt wird, dass das Erfassungsobjekt die Person ist (JA in Schritt S107), und in Schritt S113 bestimmt wird, dass das Aufprallsignal ausgegeben wird (JA in Schritt S113), und in Schritt S115 bestimmt wird, dass die Existenzrichtung der Person und die Aufprallrichtung im Wesentlichen übereinstimmen (JA in Schritt S115). In Schritt S119 wird das Aufprallsignal an die Airbagsteuervorrichtung 50 gegeben. Folglich kann eine Person auf einem zweirädrigen Fahrzeug oder dergleichen dann, wenn das zweirädrige Fahrzeug oder dergleichen mit dem geparkten Fahrzeug 80 kollidiert, durch den ausgelösten Airbag 70 geschützt werden.
Alternativ kann der Kollisionserfassungsprozess ebenso derart ausgelegt sein, dass der Ausgabeprozess des Kollisionssignals in Schritt S119 ausgeführt wird, ohne die vorstehend beschriebenen Prozess in Schritt S115 und S117 auszuführen, wenn in Schritt S105 bestimmt wird, dass die Temperatur der Wärmequelle innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt.
D. h., das feste Objekt wird selbst dann, wenn es mit den der Person entsprechenden Masse- und Steifigkeitseigenschaften mit dem Fahrzeug 80 kollidiert, in Schritt S105 auf der Grundlage des Temperatursignals nicht als die Person bestimmt (NEIN in Schritt S105). Folglich kann die Kollision zwischen der Person und dem Fahrzeug 80 im Wesentlichen auch ohne die Bestimmungsprozesse der Schritte S115 und S117 erfasst werden, wenn in Schritt S105 auf der Grundlage des Temperatursignals bestimmt wird, dass das Erfassungsobjekt die Person ist (JA in Schritt S105), und in Schritt S113 bestimmt wird, dass das Aufprallsignal ausgegeben wird (JA in Schritt S113). Auf diese Weise kann eine fehlerhafte Erfassung eingeschränkt werden.
Nachstehend werden die Effekte der Kollisionserfassungsvorrichtung beschrieben.
Gemäß dieser Ausführungsform kann die Kollisionserfassungsvorrichtung 1 beispielsweise in einem Fahrzeug 80 installiert werden. In diesem Fall erfasst der Personenerfassungssensor 30 die Intensität der von dem Erfassungsobjekt, das sich in der Nähe des Fahrzeugs befindet oder das Fahrzeug berührt, abgestrahlten Infrarotstrahlung, gibt das die Existenzrichtung des Erfassungsobjekts anzeigende erste Richtungserfassungssignal auf der Grundlage der erfassten Intensität aus und erfasst die von dem Erfassungsobjekt reflektierte Ultraschallwelle und gibt das die Existenzrichtung des Erfassungsobjekts anzeigende zweite Richtungssignal auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses aus. Ferner ist der Sensor 27 zur Erfassung einer physikalischen Größe vorgesehen, um den auf das Fahrzeug 80 aufgebrachten Aufprall zu erfassen und das den Aufprall auf das Fahrzeug anzeigende Aufprallsignal auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses auszugeben.
Folglich kann die ECU 21 dann, wenn bestimmt wird, dass die Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten Richtungssignal innerhalb des ersten vorbestimmten Bereichs liegt und das Aufprallsignal ausgegeben wird, das Kollisionssignal ausgeben, das anzeigt, dass die Kollision zwischen dem Fahrzeug 80 und der Person erfolgen wird.
Da die Richtung des die Infrarotstrahlung abstrahlenden Erfassungsobjekts und die Richtung des die Ultraschallwelle reflektierenden Erfassungsobjekts von dem Personenerfassungssensor 30 erfasst werden, kann die ECU 21 bestimmen, dass das Erfassungsobjekt das greifbare Objekt und die Wärmequelle die Person ist, wenn bestimmt wird, dass die Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten Richtungssignal innerhalb des ersten vorbestimmten Bereichs liegt.
Da bestimmt werden kann, dass das Erfassungsobjekt die nicht greifbare Wärmequelle ist, wenn nur das erste Richtungssignal ausgegeben wird, und dass das Erfassungsobjekt ein keine Infrarotstrahlung abstrahlendes Objekt ist, wenn nur das zweite Richtungssignal ausgegeben wird, kann die Person im Wesentlichen von dem von der Person verschiedenen Objekt unterschieden werden. Auf diese Weise kann eine fehlerhafte Erfassung eingeschränkt werden.
Das Kollisionssignal wird dann ausgegeben, wenn die ECU 21 bestimmt, dass die Differenz zwischen dem dritten Richtungssignal und dem ersten Richtungssignal innerhalb des zweiten vorbestimmten Bereichs und die Differenz zwischen dem dritten Richtungssignal und dem zweiten Richtungssignal innerhalb des dritten vorbestimmten Bereichs liegt, d. h. wenn die Richtung des auf das Fahrzeug 80 aufgebrachten Aufpralls und die Existenzrichtung des Erfassungsobjekts im Wesentlichen übereinstimmen. Das Kollisionssignal wird nicht ausgegeben, wenn der Aufprall in der von der Existenzrichtung des Erfassungsobjekts verschiedenen Richtung auf das Fahrzeug aufgebracht wird.
Folglich wird das Kollisionssignal nicht ausgegeben, wenn sich die Annäherungsrichtung (zum Fahrzeug 80) der Person von der Richtung des Aufpralls auf das Fahrzeug durch das feste Objekt, wie beispielsweise den Strommast, unterscheidet. Folglich kann die fehlerhafte Entscheidung selbst dann eingeschränkt werden, wenn sich die Person aus der von der Aufprallrichtung verschiedenen Richtung dem Fahrzeug nähert und gleichzeitig der Aufprall des festen Objekts auf das Fahrzeug erfolgt.
Da das Kollisionssignal ausgegeben wird, wenn auf der Grundlage des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 25 bestimmt wird, dass das Fahrzeug 80 fährt, wird das Kollisionssignal nicht ausgegeben, wenn das Fahrzeug geparkt ist bzw. steht. Folglich arbeitet die Kollisionserfassungsvorrichtung hauptsächlich, wenn das Fahrzeug fährt und es leicht zu einem Verkehrsunfall mit einer Person kommen kann. Auf diese Weise kann die fehlerhafte Erfassung in praxisnaherer Hinsicht eingeschränkt werden.
Wenn bestimmt wird, dass die Differenz zwischen dem ersten Richtungssignal und dem zweiten Richtungssignal innerhalb des ersten vorbestimmten Bereichs liegt, erkennt die ECU 21 hinsichtlich der Ausgabe des Auslösevorbereitungssignals an die Airbagauslösevorbereitungsvorrichtung 51 im Voraus die Existenz der Person als das Erfassungsobjekt, so dass die Airbagauslösevorbereitungsvorrichtung 51 die Auslösung des Airbags 70 vorbereiten kann. Auf diese Weise kann der Airbag 70 schnell ausgelöst werden.
Die Erfassungseinheit 10 kann die Intensität der von dem Erfassungsobjekt abgestrahlten Infrarotstrahlung erfassen. Die Erfassungseinheit 10 kann ferner die Ultraschallwelle über die durch die von dem Erfassungsobjekt reflektierte und zu der Erfassungseinheit 10 übertragene Ultraschallwelle bewirkte Schwingung erfassen.
Da die Erfassungseinheit 10 das Erfassungselement 15 zur Erfassung der Ultraschallwelle und der Infrarotstrahlung aufweist, kann sie das erste Richtungssignal und das zweite Richtungssignal ausgeben. Folglich kann der Vergleich zwischen den verschiedenen Richtungssignalen leicht vorgenommen und die Genauigkeit hierbei verbessert werden. Da die alleinige Erfassungseinheit 10 als Ultraschallerfassungsabschnitt und als Infraroterfassungsabschnitt dienen kann, kann die Komponentenanzahl verringert werden. Auf diese Weise kann die Kollisionserfassungsvorrichtung 1 klein ausgelegt werden.
Da die von dem Empfangselement 40 empfangene Ultraschallwelle über das den Endabschnitt des Erfassungselements 15 anhebende zum Tragen dieses Endabschnitts dienende Trageelement 11a zu dem Erfassungselement 15 (das bedingt durch die hierauf übertragene Ultraschallwelle zu schwingen beginnt) übertragen werden kann, kann die Ultraschallwelle als Festkörperschwingung übertragen werden. Auf diese Weise kann die Dämpfung der Ultraschallwelle verringert werden, so dass sie effizient zu dem Erfassungselement 15 übertragen werden kann.
Da das Trageelement 11a derart an der von der des Empfangsabschnitts 40a des Empfangselements 40 verschiedenen Position angebracht ist, dass das Erfassungselement 15 das Empfangselement 40 nicht berührt, kann die Gefahr einer Beschädigung des Erfassungselements 15 durch eine Berührung mit dem Empfangselement 40 selbst dann eingeschränkt werden, wenn sich das Empfangselement 40 durch die externe Kraft zur Seite des Erfassungselements 15 bewegt.
Da das Empfangselement 40 aus dem infrarotdurchlässigen Material besteht, kann die Infrarotstrahlung das Erfassungselement 15 über das Empfangselement 40 erreichen. Folglich ist es nicht erforderlich, zusätzlich ein Element als Reflexionselement vorzusehen, um die Infrarotstrahlung zu dem Erfassungselement 15 zu übertragen. Auf diese Weise kann die Kollisionserfassungsvorrichtung 1 klein ausgebildet werden.
Gemäß dieser Ausführungsform ist der Vibrationserfassungsabschnitt 12 aus dem piezoelektrischen Material mit der pyroelektrischen Eigenschaft aufgebaut, so dass das Erfassungselement 15 derart aufgebaut sein kann, dass es als Ultraschallerfassungsabschnitt und als Infraroterfassungsabschnitt dient. Der Vibrationserfassungsabschnitt 12 weist ferner eine scharfe Resonanzfrequenz und eine hohe Empfindlichkeit für einen Empfang der Ultraschallwelle auf, so dass die Genauigkeit zur Erfassung des Richtungssignals verbessert werden kann.
(Zweite Ausführungsform)
Gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Vibrationserfassungsabschnitt 12 des Personenerfassungssensors 30, wie in 7 gezeigt, an einer von der der obigen ersten Ausführungsform verschiedenen Position angeordnet sein.
In diesem Fall kann der Vibrationserfassungsabschnitt 12 ebenso auf der Oberfläche der Siliziumaktivierungsschicht 11c auf der Seite des Trageelements 11a angeordnet sein. Folglich kann die Infrarotstrahlung den Vibrationserfassungsabschnitt 12 erreichen, ohne die Halbleiterbaugruppe 11 zu passieren, so dass die Baugruppe 11 derart aufgebaut sein kann, dass sie für die Infrarotstrahlung undurchlässig ist. Aufgrund der verringerten Dämpfung der Infrarotstrahlung kann ferner die Empfindlichkeit des Personenerfassungssensors 30 verbessert werden.
(Dritte Ausführungsform)
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist der piezoelektrische Vibrationserfassungsabschnitt 12 für das Erfassungselement 15 der Erfassungseinheit 10 vorgesehen. Der Vibrationserfassungsabschnitt 12 ist jedoch nicht auf das piezoelektrische Vibrationserfassungselement beschränkt.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise ein kapazitiver Vibrationserfassungsabschnitt 12 verwendet werden. Das Vibrationserfassungselement weist einen Infrarotabsorptionsfilm 18 (Infrarotinduktionsfilm) auf der Vibrationsoberfläche auf und erfasst die Ultraschallwelle über eine Kapazitätsänderung zwischen Elektroden 16 und 17. Da der Vibrationserfassungsabschnitt 12 der kapazitiven Bauart eine breite Resonanzfrequenz aufweist, kann der zulässige Bereich der Abweichung der Erfassungseinheit 10 erhöht werden. Auf diese Weise kann die Ausbeute gesteigert werden.
Der kapazitive Vibrationserfassungsabschnitt 12 weist, wie in 8A gezeigt, die auf dem ersten Isolierfilm 11b gebildete erste Elektrode 16 und die aus einem infrarotdurchlässigen Material gebildete zweite Elektrode 17 auf. Die zweite Elektrode 17 liegt der ersten Elektrode 17 mit einem vorbestimmten Abstand zwischen beiden gegenüber.
Der die Infrarotstrahlung erfassende und ein Spannungssignal ausgebende Infrarotinduktionsfilm 18 ist auf der Oberfläche der zweiten Elektrode 17 angeordnet. In diesem Fall kann der Infrarotinduktionsfilm 18 beispielsweise aus Karbon, Graphit, einem schwarzen Au-Film, einem schwarzen Pt-Film, Zion oder dergleichen gebildet sein. Die erste Elektrode 16 weist ein Durchgangsloch 16a auf, das vorgesehen ist, um den Einfluss der Luftdämpfung durch die Schwingung einzuschränken.
In diesem Fall gleicht der Ultraschallwellenübertragungspfad dem des piezoelektrischen Vibrationserfassungsabschnitts 12. Wenn der kapazitive Vibrationserfassungsabschnitt 12 die Ultraschallwelle empfängt, um zu schwingen, ändert sich der Spalt zwischen der ersten Elektrode 16 und der zweiten Elektrode 17 derart, dass die Kapazität des Kondensators aus der ersten und der zweiten Elektrode 16, 17 variiert. Auf diese Weise kann die Ultraschallwelle erfasst werden. Ferner passiert die Infrarotstrahlung das Durchgangsloch 16a der ersten Elektrode 16 und durchdringt die zweite Elektrode 17, um den Infrarotinduktionsfilm 18 zu erreichen. Auf diese Weise kann die Infrarotstrahlung erfasst werden.
Alternativ können, wie in 8B gezeigt, die Anordnungspositionen der ersten und der zweiten Elektrode 16, 17 bezüglich der in der 8A gezeigten Anordnung getauscht werden. In diesem Fall kann der Infrarotinduktionsfilm 18 auf der Vibrationsoberfläche der zweiten Elektrode 17 auf der Seite des Trageelements 11a angeordnet werden. Auf diese Weise kann die Infrarotstrahlung zu dem Infrarotinduktionsfilm 18 übertragen werden, ohne die zweite Elektrode 17 zu passieren, so dass die Dämpfung des Infrarotlichts verringert werden kann.
(Vierte Ausführungsform)
Gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist wenigstens ein Teil des Empfangselements 40, welcher dem Erfassungselement 15 gegenüberliegt, derart aufgebaut, dass die Infrarotstrahlung den Teil des Empfangselements 40 leichter als den anderen Teil des Empfangselements 40 passieren kann.
Das Empfangselement 40 kann beispielsweise, wie in 9 gezeigt, einen dem Erfassungselement 15 gegenüberliegenden Transmissionsabschnitt 40b aufweisen. Der Transmissionsabschnitt 40b ist dünner als der andere Teil des Empfangselements 40 ausgebildet, so dass die Infrarotstrahlung den Transmissionsabschnitt 40b leicht passieren kann.
Alternativ kann der Transmissionsabschnitt 40b ebenso aus einem Material gebildet sein, welches die Infrarotstrahlung leichter als das Material des anderen Teils des Empfangselements 40 passieren kann. In diesem Fall ist der Transmissionsab schnitt 40b in einem an dem Empfangselement 40 angeordneten Durchgangsloch eingefügt. Der Transmissionsabschnitt 40b ist dem Erfassungselement 15 gegenüberliegend angeordnet.
Folglich kann der Grad, mit dem die Infrarotstrahlung durch Absorption und dergleichen vor Erreichen des Erfassungselements 15 durch das Empfangselement 40 gedämpft wird, verringert werden, so dass die Empfindlichkeit der Erfassungseinheit 10 verbessert werden kann.
(Fünfte Ausführungsform)
Nachstehend wird eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 10 beschrieben. Ein Reflexionselement 62 zum Reflektieren der Infrarotstrahlung IR kann in dem Fahrzeug 80 angeordnet und benachbart zu dem Empfangselement 40 positioniert sein. In diesem Fall weist das Fahrzeug 80 einen Zuführungspfad auf, über den die Infrarotstrahlung IR auf das Empfangselement 40 geführt wird.
Das Fahrzeug 80 weist eine Öffnung auf, die an dem Zuführungspfad angeordnet und durch ein Glaselement 61 blockiert ist. In diesem Fall strahlt die durch das Reflexionselement 62 reflektierte Infrarotstrahlung 62 von der Innenseite des Fahrzeugs auf das Erfassungselement 15.
Selbst wenn der Personenerfassungssensor 30 direkt an der Rückseite der Stoßstange des Fahrzeugs 80 befestigt ist oder das Empfangselement 40 aus einem für Infrarotstrahlung undurchlässigen Metall besteht, kann die Ultraschallwelle U folglich über das Empfangselement 40 zu dem Erfassungselement 15 übertragen und kann die Infrarotstrahlung IR folglich durch das Reflexionselement 62 auf das Erfassungselement 15 geführt werden.
(Weitere Ausführungsformen)
Der Personenerfassungssensor 30 und der Sensor 27 der Kollisionserfassungsvorrichtung 1 können beispielsweise an einer hinteren Stoßstange 85 (siehe 1A) angebracht sein, die an dem hinteren Abschnitt des Fahrzeugs 80 positioniert ist. Folglich kann der Airbag 70 an dem hinteren Abschnitt des Fahrzeugs 80, gleich dem Airbagsystem an dem vorderen Abschnitt des Fahrzeugs 80, ausgelöst werden, wenn eine Kollision zwischen dem Fahrzeug 80 und einer Peron erfolgt, wenn das Fahrzeug 80 zurücksetzt. Folglich kann ein Aufprall auf die Person durch die Kollision mit dem Fahrzeug 80 bei einem Zurücksetzen des Fahrzeugs 80 gedämpft werden.
Ferner weist die Erfassungseinheit 10 bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen das Erfassungselement 15 zur Erfassung der Ultraschallwelle und der Infrarotstrahlung auf. Die Erfassungseinheit 10 kann jedoch ebenso einen Ultraschallsensor zur Erfassung der von dem Erfassungsobjekt reflektierten Ultraschallwelle und einen Infrarotsensor zur Erfassung der Intensität der von dem Erfassungsobjekt abgestrahlten Infrarotstrahlung aufweisen. D. h., der Ultraschallsensor und der Infrarotsensor sind getrennt voneinander aufgebaut. Der Ultraschallsensor kann beispielsweise an der vorderen Stoßstange 84 (siehe 2A) des Fahrzeugs 80 angebracht sein. Der Infrarotsensor kann an der Rückseite des Türspiegels 86 (siehe 2B) angebracht sein.
Folglich wird die Übertragung der Infrarotstrahlung von der Vorderseite des Fahrzeugs 80 zur Rückseite des Türspiegels 86 durch nichts (außer der Windschutzscheide) behindert. Folglich kann die fehlerhafte Erfassung eingeschränkt werden.
Vorstehend wurde eine Kollisionserfassungsvorrichtung offenbart.
Eine Kollisionserfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug weist eine erste Richtungssignalausgabeeinheit 30, die eine Intensität von Infrarotstrahlung, die von einem Erfassungsobjekt abgestrahlt wird, das sich in der Nähe des Fahrzeugs befindet oder das Fahrzeug berührt, erfasst, um ein erstes Richtungssignal auszugeben, eine zweite Richtungssignalausgabeeinheit 30, die eine Ultraschallwelle, die von einem Sendeelement 19 ausgesendet und von dem Erfassungsobjekt reflektiert wird, erfasst, um ein zweites Richtungssignal auszugeben, eine Aufprallsignalausgabeeinheit 27, die einen Aufprall auf das Fahrzeug erfasst, um ein Aufprallsignal auszugeben, und eine Steuereinheit 21 auf. Die Steuereinheit 21 bestimmt, dass eine Kollision zwi schen dem Fahrzeug und einer Person erfolgt wird, wenn sie bestimmt, dass eine Differenz zwischen dem ersten Richtungssignal und dem zweiten Richtungssignal innerhalb eines ersten vorbestimmten Bereichs liegt und das Aufprallsignal ausgegeben wird.

Claims

Kollisionserfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug, mit: – einer ersten Richtungssignalausgabeeinheit (30) zur Erfassung einer Intensität von Infrarotstrahlung, die von einem Erfassungsobjekt abgestrahlt wird, das sich in der Nähe des Fahrzeugs befindet oder das Fahrzeug berührt, und zum Ausgeben eines ersten Richtungssignals in Übereinstimmung mit einer Existenzrichtung des Erfassungsobjekts auf der Grundlage der erfassten Intensität; – einem Sendeelement (19), das an dem Fahrzeug befestigt ist, um eine Ultraschallwelle auszusenden; – einer zweiten Richtungssignalausgabeeinheit (30) zur Erfassung einer Ultraschallwelle, die von dem Sendeelement (19) ausgesendet und von einem Erfassungsobjekt reflektiert wird, und zum Ausgeben eines zweiten Richtungssignals in Übereinstimmung mit einer Existenzrichtung des Erfassungsobjekts auf der Grundlage eines Erfassungsergebnisses bezüglich der Ultraschallwelle; – einer Aufprallsignalausgabeeinheit (27) zur Erfassung eines Aufpralls auf das Fahrzeug und zum Ausgeben eines Aufprallsignals, das anzeigt, dass der Aufprall auf das Fahrzeug aufgebracht wird, auf der Grundlage eines Erfassungsergebnisses bezüglich des Aufpralls; und – einer Steuereinheit (21), die bestimmt, dass eine Kollision zwischen dem Fahrzeug und einer Person erfolgt, wenn die Steuereinheit (21) bestimmt, dass eine Differenz zwischen dem ersten Richtungssignal und dem zweiten Richtungssignal innerhalb eines ersten vorbestimmten Bereichs liegt und das Aufprallsignal ausgegeben wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (21) ein Kollisionssignal ausgibt, wenn sie bestimmt, dass die Kollision zwischen dem Fahrzeug und der Person erfolgt.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass – die Aufprallsignalausgabeeinheit (27) ferner ein drittes Richtungssignal, das eine Richtung des auf das Fahrzeug aufgebrachten Aufpralls anzeigt, auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses bezüglich des Aufpralls auf das Fahrzeug ausgibt; und – die Steuereinheit (21) das Kollisionssignal dann ausgibt, wenn sie bestimmt, dass eine Differenz zwischen dem dritten Richtungssignal und dem ersten Richtungssignal innerhalb eines zweiten vorbestimmten Bereichs und eine Differenz zwischen dem dritten Richtungssignal und dem zweiten Richtungssignal innerhalb eines dritten vorbestimmten Bereichs liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner eine Geschwindigkeitssignalausgabeeinheit (25) zur Erfassung einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs und zum Ausgeben eines der Geschwindigkeit entsprechenden Geschwindigkeitssignals aufweist, wobei die Steuereinheit (21) das Kollisionssignal ferner dann ausgibt, wenn auf der Grundlage des Geschwindigkeitssignals bestimmt wird, dass das Fahrzeug fährt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass – das Fahrzeug einen Airbag (70), der dazu dient, den Aufprall der Person bei einer Kollision mit dem Fahrzeug zu dämpfen, und eine Airbagauslösevorbereitungseinheit (51) aufweist, die ein Auslösen des Airbags (70) vorbereitet, wenn sie ein Auslösevorbereitungssignal empfängt; und – die Steuereinheit (21) das Auslösevorbereitungssignal dann an die Airbagauslösevorbereitungseinheit (51) gibt, wenn die Steuereinheit (21) bestimmt, dass die Differenz zwischen dem ersten Richtungssignal und dem zweiten Richtungssignal innerhalb des ersten vorbestimmten Bereichs liegt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass – die erste und die zweite Richtungssignalausgabeeinheit als eine Einheit (30) aufgebaut sind, die ein Empfangselement (40), ein Erfassungselement (15) und ein Trageelement (11a) aufweist; – das Empfangselement (40) einen Empfangsabschnitt (40a) zum Empfangen der von dem Erfassungsobjekt reflektierten Ultraschallwelle aufweist und derart an dem Fahrzeug befestigt ist, dass der Empfangsabschnitt (40a) zu einer Außenseite des Fahrzeugs freigelegt ist; – das Erfassungselement (15) die Intensität der von dem Erfassungsobjekt abgestrahlten Infrarotstrahlung erfasst und aufgrund der zu diesem übertragenen reflektierten Ultraschallwelle schwingt, um die Ultraschallwelle zu erfassen, wobei ein Endabschnitt des Erfassungselements (15) von dem Trageelement (11a) angehoben wird, um lang gezogen zu werden; – das Trageelement (11a) derart an einer von der des Empfangsabschnitts (40a) verschiedenen Position an dem Empfangselement (40) befestigt ist, dass das Erfassungselement (15) den Empfangsabschnitt (40a) nicht berührt; und – die von dem Empfangselement (40) empfangene Ultraschallwelle über das Trageelement (11a) zu dem Erfassungselement (15) übertragen werden kann.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Empfangsabschnitt (40a) aus einem infrarotdurchlässigen Material aufgebaut ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein dem Erfassungselement (15) gegenüberliegender Teil des Empfangsabschnitts (40a) derart aufgebaut ist, dass die Infrarotstrahlung den Teil des Empfangsabschnitts (40a) leichter als seinen anderen Teil durchläuft.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassungselement (15) einen piezoelektrischen Vibrationserfassungsabschnitt (12) aufweist, der aus einem piezoelektrischen Material mit einer pyroelektrischen Eigenschaft besteht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassungselement (15) einen kapazitiven Vibrationserfassungsabschnitt (12) mit einem Infrarotabsorptionsfilm (18) aufweist, der zur Erfassung von Infrarotstrahlung an einer Vibrationsoberfläche des Vibrationserfassungsabschnitts (12) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein vorderer und/oder ein hinterer Abschnitt des Fahrzeugs die erste Richtungssignalausgabeeinheit (30) und die zweite Richtungssignalausgabeeinheit (30) aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass – die Aufprallsignalausgabeeinheit (27) aus einem Beschleunigungssensor, einem Verschiebungssensor oder einem Drucksensor aufgebaut ist; und – ein vorderer und/oder ein hinterer Abschnitt des Fahrzeugs die Aufprallsignalausgabeeinheit (27) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kollisionssignal von der Steuereinheit (21) an eine Airbagsteuervorrichtung (50) des Fahrzeugs gegeben wird, so dass ein Airbag (70) des Fahrzeugs ausgelöst wird, um die Person zu schützten.