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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Kollisionsdetektionsvorrichtung
zum Detektieren einer Kollision zwischen einem Fahrzeug und einem
Fußgänger oder dergleichen.
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In
den letzten Jahren hat die Anzahl der Fahrzeuge zugenommen, die
mit einer Fußgängerschutzvorrichtung, wie z. B.
einem Motorhauben-Airbag und einer aufspringenden Motorhaube, ausgestattet
sind. In einem solchen Fahrzeug ist eine Kollisionsdetektionsvorrichtung
an einem Fahrzeugstoßfänger angebracht, um zu
bestimmen, ob es sich bei einem mit dem Fahrzeugstoßfänger
kollidierenden Objekt um einen Fußgänger handelt.
Die Fußgängerschutzvorrichtung wird aktiviert,
wenn die Kollisionsdetektionsvorrichtung bestimmt, ob es sich bei
dem mit dem Fahrzeugstoßfänger kollidierenden
Objekt um einen Fußgänger handelt.
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Die
Fußgängerschutzvorrichtung wird bevorzugt nur
im Fall einer Fußgängerkollision zwischen dem
Fahrzeugstoßfänger und einem Fußgänger
aktiviert. Es besteht beispielsweise keine Notwendigkeit, die Fußgängerschutzvorrichtung
im Fall einer leichten Kollision zwischen dem Fahrzeugstoßfänger und
einem leichten Objekt (d. h. leichtgewichtigen Objekt), wie z. B.
einer Verkehrspylone, einem Bauschild oder dergleichen, zu aktivieren.
Wird die Fußgängerschutzvorrichtung im Fall einer
leichten Kollision aktiviert, wird ein Mehraufwand an Reparaturkosten
erforderlich, um die aktivierte Fußgängerschutzvorrichtung
wieder instand zu setzen.
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Die
japanische Patentschrift
JP-A-2006-117157 offenbart
beispielsweise eine Kollisionsdetektionsvorrichtung mit einem Kammerelement,
das im Inneren eines Fahrzeugstoßfängers installiert
ist und sich vor einer Stoßfängerverstärkung des
Fahrzeugs befindet. Ein durch das Kammerelement definierter Druck
in einem Kammerraum wird durch einen Drucksensor erfasst und eine
Kollision basierend auf dem erfassten Druck detektiert.
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Eine
Druckeinlassleitung des Drucksensors ist in eine Einführungsöffnung
des Kammerelements eingebracht, so dass der Drucksensor den Druck
im Kammerraum des Kammerelements erfassen kann.
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Ein
Innendurchmesser der Einführungsöffnung ist etwas
größer als ein Außendurchmesser der Druckeinlassleitung,
so dass zwischen der Einführungsöffnung und der
Druckeinlassleitung ein kleiner Freiraum ausgebildet ist. Der Kammerraum
ist somit nicht vollkommen abgedichtet. Der Freiraum dient als Atemloch,
das es dem Druck im Kammerraum erlaubt, unter normalen Umständen,
in denen sich keine Kollision ereignet, auf dem Wert des Außendrucks (beispielsweise
dem atmosphärischen Druck) gehalten werden kann.
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Der
Freiraum (d. h. das Atemloch) kann sich mit Fremdstoffen, wie z.
B. Regenwasser, Schnee oder Staub, füllen. Wenn sich der
Freiraum mit Fremdstoffen angefüllt hat, weicht der Betrag
des im Fall einer Kollision aus dem Kammerraum ausströmenden
Gases von seinem erwarteten Wert ab. Durch die Abweichung wird eine
verminderte Genauigkeit bei der Detektion des Drucks im Kammerraum verursacht.
Wenn in den Kammerraum ferner Fremdstoffe eintreten, indem diese
sich durch den Freiraum bewegen, können sich die im Kammerraum
existierenden Fremdstoffe auf den Druck im Kammerraum auswirken.
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Angesichts
des vorstehend geschilderten Problematik ist es eine Aufgabe der
vorliegenden Erfindung, eine Kollisionsdetektionsvorrichtung mit
einem Aufbau zu schaffen, der verhindern soll, dass Fremdstoffe
in einen Freiraum zwischen einer Einführungsöffnung
eines Kammerelements und einer in die Einführungsöffnung
eingebrachten Druckeinlassleitung eintreten.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet eine Kollisionsdetektionsvorrichtung
zum Detektieren einer Kollision eines Fahrzeugstoßfängers
mit einem Objekt ein Kammerelement, einen Drucksensor und eine Schutzbarriere.
Das Kammerelement befindet sich innerhalb des Fahrzeugstoßfängers
und vor einer Fahrzeugstoßfängerverstärkung.
Das Kammerelement definiert einen Kammerraum und weist eine zum
Kammerraum führende Einführungsöffnung
auf. Der Drucksensor beinhaltet einen Sensorkörper und
eine Druckeinlassleitung. Der Sensorkörper weist eine Druckerfassungsvorrichtung
auf. Die Druckeinlassleitung ist in die Einführungsöffnung
des Kammerelements eingebracht, um einen Druck im Kammerraum zur
Druckerfassungsvorrichtung zu übertragen. Die Kollision wird
basierend auf dem durch die Druckerfassungsvorrichtung erfassten
Druck detektiert. Die Schutzbarriere ist so positioniert, dass sie
eine Fahrzeugvorderseite bzw. eine auf das Fahrzeug bezogene Vorderseite
der Einführungsöffnung des Kammerelements bedeckt.
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Die
vorstehenden und weiteren Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden anhand der nachstehenden, ausführlichen Beschreibung
unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung besser verständlich.
Es zeigen:
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1 ein
Diagramm, das eine perspektivische Draufsicht auf einen Stoßfänger
eines Fahrzeugs darstellt, der mit einer Kollisionsdetektionsvorrichtung
gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ausgestattet ist;
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2 ein
Diagramm, das eine perspektivische Seitenansicht des Stoßfängers
des Fahrzeugs darstellt, das mit der Kollisionsdetektionsvorrichtung ausgestattet
ist;
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3 ein
Diagramm, das eine Vorderansicht eines Kammerelements der Kollisionsdetektionsvorrichtung
darstellt;
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4 ein
Diagramm, das eine Draufsicht auf einen Verlängerungsabschnitt
des Kammerelements darstellt;
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5 ein
Diagramm, das eine perspektivische Ansicht einer Halterung der Kollisionsdetektionsvorrichtung
darstellt;
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6 ein
Diagramm, dass eine perspektivische Vorderansicht eines an der Halterung
befestigten Drucksensors darstellt;
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7 ein
Diagramm, dass eine perspektivische Seitenansicht des Stoßfängers
des Fahrzeugs darstellt, der mit einer Kollisionsdetektionsvorrichtung
gemäß einer Modifizierung der ersten Ausführungsform
ausgestattet ist;
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8 ein
Diagramm, das eine Draufsicht auf einen Verlängerungsabschnitt
eines Kammerelements einer Kollisionsdetektionsvorrichtung gemäß einer
zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
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9 ein
Diagramm, das eine entlang der Linie IX-IX von 8 erstellte
Querschnittansicht darstellt;
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10 ein
Diagramm, das eine Draufsicht auf einen Verlängerungsabschnitt
eines Kammerelements einer Kollisionsdetektionsvorrichtung gemäß einer
Modifizierung der zweiten Ausführungsform darstellt;
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11 ein
Diagramm, das eine perspektivische Ansicht einer Halterung einer
Kollisionsdetektionsvorrichtung gemäß einer dritten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
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12 ein
Diagramm, das eine Querschnittansicht eines Verlängerungsabschnitts
eines Kammerelements der Kollisionsdetektionsvorrichtung gemäß einer
dritten Ausführungsform darstellt;
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13 ein
Diagramm, das eine Querschnittansicht einer Schutzbarriere einer
Kollisionsdetektionsvorrichtung gemäß einer vierten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
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14 ein
Diagramm, das eine perspektivische Seitenansicht eines Fahrzeugstoßfängers
darstellt, der mit der Kollisionsdetektionsvorrichtung gemäß der
vierten Ausführungsform ausgestattet ist; und
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15 ein
Diagramm, das eine Querschnittansicht einer Schutzbarriere einer
Kollisionsdetektionsvorrichtung gemäß einer Modifizierung
der vierten Ausführungsform darstellt.
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(Erste Ausführungsform)
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Eine
Kollisionsdetektionsvorrichtung 1 gemäß einer
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird
unter Bezugnahme auf 1–6 beschrieben.
Die Kollisionsdetektionsvorrichtung 1 ist an einem Fahrzeug
angebracht, um eine Kollision zwischen dem Fahrzeug und einem Objekt,
wie z. B. einem Fußgänger, zu detektieren.
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Wie
in 1 gezeigt ist, beinhaltet die Kollisionsdetektionsvorrichtung 1 in
der Hauptsache ein Kammerelement 7, das innerhalb eines
Fahrzeugstoßfängers 2 positioniert ist,
einen Drucksensor 8 und eine elektronische Steuerungseinheit
(ECU) 10 zum Steuern einer Aktivierung einer Fußgängerschutzvorrichtung
(nicht gezeigt).
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Wie
in 1, 2 gezeigt ist, beinhaltet der
Fahrzeugstoßfänger 2 hauptsächlich
eine Stoßfängerabdeckung 3, eine Stoßfängerverstärkung 4, ein
Seitenelement 5, eine Absorptionseinrichtung 6 und
ein Kammerelement 7.
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Die
Stoßfängerabdeckung 3 ist an der Vorderseite
des Fahrzeugs positioniert und erstreckt sich in einer Breitenrichtung
(d. h. Rechts-Linksrichtung) des Fahrzeugs, so dass es die Stoßfängerverstärkung 4,
die Absorptionseinrichtung 6 und das Kammerelement 7 bedeckt.
Die Stoßfängerabdeckung 3 kann aus einem
Harz, wie z. B. Polypropylen, gefertigt sein.
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Die
Stoßfängerverstärkung 4 ist
innerhalb der Stoßfängerabdeckung 3 positioniert
und erstreckt sich in der Fahrzeug-Breitenrichtung. Die Stoßfängerverstärkung 4 ist hohl
ausgeführt und besteht aus Metall. Wie in 2 gezeigt
ist, kann die Stoßfängerverstärkung 4 beispielsweise
zwei Hohlräume aufweisen, die durch eine Trennwand vertikal
voneinander getrennt sind, die in der Mitte der Stoßfängerverstärkung 4 positioniert
ist.
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Das
Seitenelement 5 besteht aus Metall und ist auf einer jeden
Seite des Fahrzeugs in der Fahrzeugbreitenrichtung angeordnet. Das
Seitenelement 5 erstreckt sich in einer Längs-(d.
h. Vorder-Hinter-)Richtung des Fahrzeugs. Die Stoßfängerverstärkung 4 ist
an einem vorderen Ende des Seitenelements 5 befestigt.
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Die
Absorptionseinrichtung 6 ist innerhalb der Stoßfängerabdeckung 3 positioniert
und an einem unteren Bereich einer vorderen Oberfläche 4a der
Stoßfängerverstärkung 4 befestigt.
Die Absorptionseinrichtung 6 erstreckt sich in der Breitenrichtung des
Fahrzeugs. Die Absorptionseinrichtung 6 besteht aus geschäumtem
Harz und absorbiert eine auf den Fahrzeugstoßfänger 2 im
Fall einer Kollision einwirkende Aufprallkraft.
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Das
Kammerelement 7 ist innerhalb der Stoßfängerabdeckung 3 positioniert
und an einem oberen Bereich der vorderen Oberfläche 4a der
Stoßfängerverstärkung 4 befestigt.
Das Kammerelement 7 erstreckt sich in der Breitenrichtung
des Fahrzeugs. Das Kammerelement 7 besteht aus einem synthetischen
Harz und ist schachtelartig geformt, so dass es einen im Wesentlichen
abgedichteten Kammerraum 7a definiert. Die Dicke der Wand
des Kammerelements 7 beträgt etwa einige Millimeter.
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Insbesondere
beinhaltet das Kammerelement 7 einen Körper- bzw.
Rahmenbereich 71 und einen Verlängerungsabschnitt 72.
Der Rahmenbereich 71 ist vor der vorderen Oberfläche 4a der
Stoßfängerverstärkung 4 in der
Fahrzeug-Längsrichtung positioniert. Der Verlängerungsabschnitt 72 ist
im Wesentlichen in der Mitte einer oberen Oberfläche des Rahmenbereichs 71 in
der Fahrzeug-Breitenrichtung positioniert. Der Verlängerungsabschnitt 72 erstreckt sich
von der oberen Oberfläche des Rahmenbereichs 71 hin
zu einer Rückseite des Fahrzeugs und einer Oberseite des
Fahrzeugs, so dass der Verlängerungsabschnitt 72 über
einer oberen Oberfläche 4b der Stoßfängerverstärkung 4 positioniert
sein kann. Ein Innenraum des Verlängerungsabschnitts 72 steht
in Verbindung mit einem Innenraum des Rahmenbereichs 71,
um so einen Bereich des Kammerraums 7a zu schaffen. Wie
in 1 gezeigt ist, ist der Verlängerungsabschnitt 72 zwischen
den Seitenelementen 5 in der Breitenrichtung des Fahrzeugs positioniert.
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Wie
in 3, 4 gezeigt ist, ist ein Vorsprung 73 auf
einem rückseitigen Bereich einer oberen Oberfläche
des Verlängerungsabschnitts 72 ausgebildet. Der
Vorsprung 73 weist eine zylindrische Hohlform auf und erstreckt
sich im Wesentlichen senkrecht von der oberen Oberfläche
des Verlängerungsabschnitts 72 nach oben. Der
Vorsprung 73 beinhaltet eine kreisförmige obere
Wand 73a und eine wie ein zylindrisches Rohr ausgebildete
Seitenwand 73b. Ein oberes Ende der Seitenwand 73b ist
mit dem Umfang der oberen Wand 73a zusammengefügt,
und ein unteres Ende der Seitenwand 73b ist mit der oberen
Oberfläche des Verlängerungsabschnitts 72 zusammengefügt.
Ein Innenraum des Vorsprungs 73 steht mit dem Innenraum
des Verlängerungsabschnitts in Verbindung.
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Eine
kreisförmige Einführungsöffnung 73c ist im
Wesentlichen in der Mitte der oberen Wand 73a ausgebildet.
In der ersten Ausführungsform beträgt die Höhe
des Vorsprungs 73 etwa 10 Millimeter (mm), der Durchmesser
der oberen Wand 73a etwa 15 mm und der Durchmesser der
Einführungsöffnung 73c etwa 5 mm. Die
Einführungsöffnung 73c ist über der
oberen Oberfläche 4b der Stoßfängerverstärkung 4 positioniert.
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Wie
in 2-4 gezeigt ist, ist eine ebene
Schutzbarriere 74 auf der oberen Oberfläche des Verlängerungsabschnitts 72 ausgebildet.
Die Schutzbarriere 74 erstreckt sich im Wesentlichen senkrecht von
der oberen Oberfläche des Verlängerungsabschnitts 72 nach
oben. Die Schutzbarriere 74 ist vor dem Vorsprung 73 in
der Längsrichtung des Fahrzeugs positioniert. Die Höhe
der Schutzbarriere 74 von der oberen Oberfläche
des Verlängerungsabschnitts 72 ist größer
als die Höhe des Vorsprungs 73 von der oberen
Oberfläche des Verlängerungsabschnitts 72.
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Die
Breite der Schutzbarriere 74 in der Breitenrichtung des
Fahrzeugs ist größer als der Durchmesser des Vorsprungs 73.
Von der Vorderseite des Fahrzeugs aus betrachtet ist der Vorsprung 73 daher vollständig
hinter der Schutzbarriere 74 verbogen. Das heißt,
dass, von der Vorderseite des Fahrzeugs aus betrachtet, die Einführungsöffnung 73c,
die in der oberen Wand 73a des Vorsprungs 73 ausgebildet ist,
hinter der Schutzbarriere 74 verbogen ist. In der ersten
Ausführungsform ist die Dicke der Schutzbarriere 74 in
der Längsrichtung des Fahrzeugs im Wesentlichen gleich
der Dicke der Wand des Kammerelements 7. Alternativ kann
die Dicke der Schutzbarriere 74 in der Längsrichtung
des Fahrzeugs größer sein als die Dicke der Wand
des Kammerelements 7.
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Wie
vorstehend beschrieben, weist das Kammerelement 7 den Verlängerungsabschnitt 72, den
Vorsprung 73 und die Schutzbarriere 74 auf. Das eine
derart spezielle Form aufweisende Kammerelement 7 kann
mittels eines Blasformverfahrens angefertigt werden. Das Kammerelement 7 kann
beispielsweise durch einen Blasformvorgang unter Verwendung eines
Polyethylens niedriger Dichte (LDPE) gebildet werden. Nach Beendigung
des Blasformvorgangs wird die Einführungsöffnung 73c unter
Verwendung eines Bohrers oder dergleichen in der oberen Wand 73a des
Vorsprungs 73 ausgebildet.
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Der
Drucksensor 8 kann einen Gasdruck detektieren. Der Drucksensor 8 ist
zudem am Kammerelement 7 angebracht und detektiert einen
Druck im Kammerelement 7a. Insbesondere beinhaltet der Drucksensor 8 einen
Sensorkörper 81 und eine Druckeinlassleitung 82.
Der Sensorkörper 81 ist außerhalb des
Kammerelements 7 positioniert, und in ihm ist eine Schaltungsplatine
(nicht gezeigt) mit einer auf einen Druck ansprechenden Sensorvorrichtung
untergebracht. Der Sensorkörper 81 erzeugt ein Drucksignal
mit einer Spannung, die proportional zu dem detektierten Druck ist,
und überträgt das Drucksignal zur ECU 10 über
eine Signalleitung 10a.
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Die
Druckeinlassleitung 82 ist im Wesentlichen zylindrisch
ausgebildet und überträgt den Druck im Kammerraum 7a zum
Sensorkörper 81. Die Druckeinlassleitung 82 erstreckt
sich vertikal abwärts vom Sensorkörper 81 und
ist in die Einführungsöffnung 73c des
Verlängerungsabschnitts 72 des Kammerelements 7 eingebracht.
Zwischen einem Außenrand der Druckeinlassleitung 82 und
einem Innenrand der Einführungsöffnung 73c liegt
ein kleiner Freiraum vor. Die Größe des Freiraums
kann sich im Bereich von etwa 0,1 mm bis etwa 1,5 mm bewegen. Der
Freiraum dient als ein Atemloch, das dem Druck im Kammerraum 7a erlaubt,
unter normalen Umständen, in denen sich keine Kollision
ereignet, auf dem Wert des Außendrucks (beispielsweise
dem atmosphärischen Druck) gehalten zu werden.
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In
der ersten Ausführungsform ist der Drucksensor 8 durch
eine Halterung 9 an der oberen Oberfläche 4b der
Stoßfängerverstärkung 4 befestigt.
Wie in 5 und 6 gezeigt ist, beinhaltet die
Halterung 9 einen ersten und einen zweiten Anbringungsabschnitt 91, 92,
einen ersten und einen zweiten Ständerabschnitt 93, 94 und
einen Befestigungsabschnitt 95. Der erste und der zweite
Anbringungsabschnitt 91, 92 sind im Wesentlichen
parallel zur oberen Oberfläche 4b der Stoßfängerverstärkung 4 und an
einem jeweiligen Ende der Halterung 9 in einer Längsrichtung
der Halterung 9 angeordnet. Der erste und der zweite Anbringungsabschnitt 91, 92 sind eben
ausgebildet und weisen jeweils Durchgangsöffnungen 91a, 92a auf.
Der erste und der zweite Ständerabschnitt 93, 94 sind
ebenfalls eben ausgebildet auf. Der erste Ständerabschnitt 93 ist
mit dem ersten Anbringungsabschnitt 91 an einem unteren
Ende zusammengefügt und erstreckt sich im rechten Winkel zum
ersten Anbringungsabschnitt 91 nach oben. Der zweite Ständerabschnitt 94 ist
mit dem zweiten Anbringungsabschnitt 92 an einem unteren
Ende zusammengefügt und erstreckt sich im rechten Winkel zum
zweiten Anbringungsabschnitt 92 nach oben.
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Der
Befestigungsabschnitt 95 ist eben ausgebildet und ist zwischen
den oberen Enden des ersten und des zweiten Ständerabschnitts 93, 94 angebracht.
Mit dem ersten und dem zweiten Anbringungsabschnitt 91, 92,
dem ersten und dem zweiten Ständerabschnitt 93, 94 und
dem Befestigungsabschnitt 95 ist die Halterung 9 somit
wie ein Brücke geformt. Eine Durchgangsöffnung 95c zum
Aufnehmen der Druckeinlassleitung 82 ist im Wesentlichen
in der Mitte des Befestigungsabschnitts 95 ausgebildet, und
auf einer jeweiligen Seite der Durchgangsöffnung 95c sind Durchgangsöffnungen 95a, 95b zum Aufnehmen
von Schrauben 97 ausgebildet. Der Sensorkörper 81 wird
an einer oberen Oberfläche des Befestigungsabschnitts 95 befestigt,
indem die Schrauben 97 in die Durchgangsöffnungen 95a, 95b eingebracht
werden. Die Halterung 9 wird an der oberen Oberfläche 4b der
Stoßfängerverstärkung 4 befestigt,
indem die Schrauben 8 in die Durchgangsöffnungen 91a, 92a eingebracht
werden. Der Einfachheit halber ist auf Darstellung der Schutzbarriere
in 6 verzichtet worden.
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Der
Verlängerungsabschnitt 72 des Kammerelements 7 ist
zwischen den Ständerabschnitten 93, 94 der
Halterung 9 positioniert und zwischen dem Befestigungsabschnitt 95 und
der oberen Oberfläche 4b der Stoßfängerverstärkung 4.
Das heißt, dass die Halterung 9 an der oberen
Oberfläche 4b der Stoßfängerverstärkung 4 in
einer Weise befestigt ist, dass sie den Verlängerungsabschnitt 72 beidseitig
umgibt, und der Sensorkörper 81 ist an der oberen
Oberfläche des Befestigungsabschnitts 95 befestigt.
Die Schutzbarriere 74 ist vor der Halterung 9 in
der Längsrichtung des Fahrzeugs positioniert und erstreckt
sich bis zu einer Höhe, die eine Höhenposition übertrifft,
an der der Befestigungsabschnitt 95 der Halterung 9 positioniert
ist.
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Die
ECU 10 steuert eine Aktivierung der Fußgängerschutzvorrichtung
(nicht gezeigt), wie z. B. eines Motorhauben-Airbag oder einer aufspringenden Motorhaube.
Die Fußgängerschutzvorrichtung kann beispielsweise
ein Motor-Airbag, eine aufspringende Motorhaube oder dergleichen
sein. Die ECU 10 empfängt das Drucksignal vom
Drucksensor 8 über die Signalleitung 10a und
bestimmt, basierend auf dem Drucksignal, ob ein Fußgänger
(d. h. ein menschlicher Körper) mit dem Fahrzeugstoßfänger 2 kollidiert ist.
Alternativ kann die ECU 10 ein Geschwindigkeitssignal von
einem Geschwindigkeitssensor (nicht gezeigt) empfangen und, basierend
auf sowohl dem Drucksignal als auch dem Geschwindigkeitssignal, bestimmen,
ob der Fußgänger mit dem Fahrzeugstoßfänger 2 kollidiert
ist.
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Wie
vorstehend beschrieben, ist die Schutzbarriere 74 gemäß der
ersten Ausführungsform vor der Einführungsöffnung 73c des
Kammerelements 7 in der Längsrichtung des Fahrzeugs
positioniert, so dass die Einführungsöffnung 73c,
von der Vorderseite des Fahrzeugs aus betrachtet, hinter der Schutzbarriere 74 verborgen
sein kann. Die Schutzbarriere 74 verhindert, dass Fremdstoffe
(z. B. Regenwasser oder Staub), die sich von der Fahrzeugvorderseite nähern,
in den Freiraum zwischen der Einführungsöffnung 73c und
der Druckeinlassleitung 82 eindringen. Da sich der Freiraum
zwischen der Einführungsöffnung 73c und
der Druckeinlassleitung 82 nicht mit Fremdstoffen befüllt
hat, kann der Druck im Kammerraum 7a mit hoher Genauigkeit
detektiert werden. Der Befestigungsabschnitt 95 der Halterung 9 ist
ferner über der Einführungsöffnung 73c positioniert,
und die Ständerabschnitte 93, 94 der
Halterung 9 sind auf einer jeweiligen Seite der Einführungsöffnung 73c positioniert.
Die Halterung 9 verhindert daher, dass Fremdstoffe, die
sich von oben und seitlich des Fahrzeugs nähern, in den
Freiraum zwischen der Einführungsöffnung 73c und
der Druckeinlassleitung 82 eindringen.
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Da
die Schutzbarriere 74 einfach eben ausgebildet ist, kann
die Schutzbarriere 74 ferner ohne Weiteres unter Verwendung
eines Harzes ausgebildet werden. Somit kann die Schutzbarriere 74 einstückig
mit dem Kammerelement 7 ausgebildet werden. Das heißt,
dass die Schutzbarriere 74 und das Kammerelement 7 aus
Harz bestehend in einem Stück ausgebildet werden können.
Bei diesem Lösungsansatz kann ein Anstieg der Herstellungskosten,
der durch das Hinzufügen der Schutzbarriere 74 verursacht
wird, gemindert werden.
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Ferner
ist gemäß der ersten Ausführungsform
der Drucksensor 8 über der Stoßfängerverstärkung 4 positioniert
sowie näher zur Rückseite des Fahrzeugs als zur
vorderen Oberfläche 4a der Stoßfängerverstärkung 4 positioniert.
Das heißt, dass der Drucksensor 8 in einem relativ
unbegrenzten (weitläufigen) Raum im Inneren des Fahrzeugs
positioniert ist. Somit kann der Drucksensor 8 problemlos
in seiner korrekten Position installiert werden, so dass der Arbeits-
und Zeitaufwand, der zum Installieren des Drucksensors 8 erforderlich
ist, reduziert werden kann.
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Der
Drucksensor 8 ist ferner mit dem Verlängerungsabschnitt 72 verbunden,
der sich vom Rahmenbereich 71 des Kammerelements 7 zur
Rückseite des Fahrzeugs erstreckt. Auch wenn bei diesem Lösungsansatz
die Breite des Rahmenabschnitts 71 in der Längsrichtung
des Fahrzeugs gering ist, so kann das Volumen des Kammerraums 7a doch
ausreichend groß sein, so dass die Kollisionsdetektionsvorrichtung 1 eine
Kollision exakt detektieren kann. Die Kollisionsdetektionsvorrichtung 1 kann
daher auch in einem Fahrzeug verwendet werden, in dem ein Abstand
zwischen der Stoßfängerabdeckung 3 und
der Stoßfängerverstärkung 4 in
der Längenrichtung des Fahrzeugs gering ist. Außerdem
kann die Kollisionsdetektionsvorrichtung 1 sogar in einem Fahrzeug
verwendet werden, bei dem die Breite der Absorptionseinrichtung 6 in
der Längsrichtung des Fahrzeugs gering ist.
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Ferner
ist der Drucksensor 8 näher zur Rückseite
des Fahrzeugs als zur vorderen Oberfläche 4a der
Stoßfängerverstärkung 4 positioniert.
Im Fall einer Frontalkollision schützt die Stoßfängerverstärkung 4 daher
den Drucksensor 8 vor einer Kollisionsaufprallkraft, so
dass die Kollisionsdetektionsvorrichtung 1 die Kollision
genau detektieren kann.
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Ferner
wird der Druck im Kammerraum 7a durch den Verlängerungsabschnitt 72 an
den Drucksensor 8 übertragen. Bei diesem Lösungsansatz
wird der Einfluss der Resonanz der Gas- bzw. Luftsäule aufgrund
einer Luftschwingung im Kammerraum 7a so reduziert, dass
der Drucksensor 8 den Druck im Kammerraum 7a genau
detektieren kann.
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Die
Breite des Verlängerungsabschnitts 72 in der Breitenrichtung
des Fahrzeugs ist geringer als die Breite der Stoßfängerverstärkung 4 in
der Breitenrichtung des Fahrzeugs. Der Verlängerungsabschnitt 72 ist
im Wesentlichen in der Mitte des Kammerelements 7 in der
Breitenrichtung des Fahrzeugs positioniert. Somit kann auf jeder
Seite des Verlängerungsabschnitts 72 über
der Stoßfängerverstärkung 4 ein Raum
geschaffen werden. Der Raum erlaubt der Halterung 9 derart
an der oberen Oberfläche 4b der Stoßfängerverstärkung 4 befestigt
zu werden, dass die Halterung 9 den Verlängerungsabschnitt 72 beidseitig
umspannt. Somit kann der Verlängerungsabschnitt 72 unter
Verwendung der Halterung 9 problemlos in einer korrekten
Position angeordnet werden. Der Sensorkörper 81 des
Drucksensors 8 ist an der oberen Oberfläche der
Halterung 9 befestigt. Das heißt, dass der Verlängerungsabschnitt 72 und
der Drucksensor 8 durch die Halterung 9 derart
aneinander gestapelt werden, dass der für den Verlängerungsabschnitt 72 und
den Drucksensor 8 notwendige Raum verringert werden kann.
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Wenn
innerhalb der Druckeinlassleitung 82 Kondenswasser entsteht,
kann es durch dieses Kondenswasser zu einer Behinderung der Strömung
des Drucks aus dem Kammerraum 7a zum Sensorkörper 81 kommen.
Dabei kann durch das Kondenswasser innerhalb der Druckeinlassleitung 82 eine
geminderte Detektionsgenauigkeit des Drucksensors 8 bewirkt werden.
Gemäß der ersten Ausführungsform erstreckt
sich die Druckeinlassleitung 82 vom Sensorkörper 81 vertikal
nach unten. Selbst wenn es also innerhalb der Druckeinlassleitung 82 zur
Entstehung von Kondenswasser kommt, läuft das Kondenswasser
bei diesem Lösungsansatz aufgrund der Schwerkraft nach
unten ab. Somit kann die durch das Kondenswasser verursachte Minderung
der Detektionsgenauigkeit verhindert werden.
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Die
Einführungsöffnung 73c ist ferner in
der oberen Wand 73a des Vorsprungs 73 ausgebildet. Da
der Vorsprung 73 eine zylindrische Form aufweist, besitzt
der Vorsprung 73 eine hohe Festigkeit. Dementsprechend
ist es weniger wahrscheinlich, dass es zu einer Verbiegung bzw.
Verwerfung der oberen Wand 73a kommt. Die Einführungsöffnung 73c kann daher
unter Verwendung eines Bohrers oder dergleichen problemlos und exakt
in der oberen Wand 73a ausgebildet werden.
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Gemäß der
ersten Ausführungsform weist das Kammerelement 7 die
eben ausgebildete Schutzbarriere 74 auf. Alternativ kann
das Kammerelement 7 eine Schutzbarriere mit einer anderen Form
als der ebenen aufweisen. Wie in 7 gezeigt ist,
kann das Kammerelement 7 eine L-förmige Schutzbarriere 77 aufweisen.
Die Schutzbarriere 77 kann in effektiver Weise verhindern,
dass Fremdstoffe in den Freiraum zwischen der Einführungsöffnung 73c und
der Druckeinlassleitung 82 gelangen.
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(Zweite Ausführungsform)
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Eine
zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird
nachstehend unter Bezugnahme auf 8 und 9 beschrieben. 8 ist
ein Diagramm, das eine Draufsicht auf einen Verlängerungsabschnitt 72 gemäß der
zweiten Ausführungsform darstellt. 9 ist ein
Diagramm, das eine Querschnittansicht darstellt, die entlang der
Linie IX-IX in 8 erstellt wurde. Die erste
und zweite Ausführungsform unterscheidet sich wie folgt.
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In
der zweiten Ausführungsform ist auf den Vorsprung 73 der
ersten Ausführungsform verzichtet worden, und die Schutzbarriere 74 der
ersten Ausführungsform ist zu einer Schutzbarriere 75 modifiziert
worden. Die Einführungsöffnung 73c ist
auf der oberen Oberfläche des Verlängerungsabschnitts 72 ausgebildet.
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Die
Schutzbarriere 75 beinhaltet einen Wandabschnitt 751 und
einen Dachabschnitt 752, der einstückig mit dem
Wandabschnitt 751 ausgebildet ist. Der Wandabschnitt 751 erstreckt
sich von der oberen Oberfläche des Verlängerungsabschnitts 72 nach
oben. Wie in 8 gezeigt ist, ist der Wandabschnitt 751 von
der Oberseite des Fahrzeugs aus betrachtet bogenförmig
(d. h. im Wesentlichen U-förmig) ausgebildet. Der Wandabschnitt 751 bedeckt
die Fahrzeugvorderseite und die rechte/linke Fahrzeugseite der Einführungsöffnung 73c.
Wie in 9 gezeigt ist, erstreckt sich der Dachabschnitt 752 von
einem oberen Rand des Wandabschnitts 751 und bedeckt die
Fahrzeugoberseite der Einführungsöffnung 73c.
Von der Fahrzeugoberseite aus betrachtet ist der Dachabschnitt 752 im
Wesentlichen halbkreisförmig ausgebildet. Der Dachabschnitt 752 ist über
der Einführungsöffnung 73c positioniert
und unterhalb des Sensorkörpers 81 des Drucksensors 8 angeordnet.
Der Dachabschnitt 752 ist derart geneigt, dass in der Längsrichtung
des Fahrzeugs ein hinterer Bereich des Dachabschnitts 752 höher
positioniert ist als ein vorderer Bereich des Dachabschnitts 752.
Im Dachabschnitt 752 ist eine Durchgangsöffnung 752a so
ausgebildet, dass sie geometrisch mit der Einführungsöffnung 73c zusammenfällt, und
die Druckeinlassleitung 82 wird durch die Einführungsöffnung 73c und
die Durchgangsöffnung 752a in den Verlängerungsabschnitt 72 eingebracht.
Die Schutzbarriere 75 ist einstückig mit dem Verlängerungsabschnitt 72 ausgebildet.
Das heißt, dass die Schutzbarriere 75 und der
Verlängerungsabschnitt 72 aus Harz bestehend,
in einem Stück ausgebildet sind. Wenngleich die Schutzbarriere 74 der
ersten Ausführungsform außerhalb der Halterung 9 positioniert
ist, ist der gesamte Bereich der Schutzbarriere 75 der
zweiten Ausführungsform unter dem Befestigungsabschnitt 95 der
Halterung 9 positioniert.
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Gemäß der
zweiten Ausführungsform bedeckt die Schutzbarriere 75 die
Fahrzeugvorderseite, die linke/rechte Fahrzeugseite und die Fahrzeugoberseite
der Einführungsöffnung 73c. Somit kann
die Schutzbarriere 75 verhindern, dass Fremdstoffe (z. B.
Regenwasser oder Staub), die sich von der Fahrzeugvorderseite, der
rechten/linken Fahrzeugseite und von der Oberseite des Fahrzeugs
nähern, in den Freiraum zwischen der Einführungsöffnung 73c und der
Druckeinlassleitung 82 eintreten.
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Die
oben beschriebene zweite Ausführungsform kann beispielsweise
wie in 10 gezeigt modifiziert werden.
Bei der in 10 gezeigten Modifizierung wird
anstelle der Schutzbarriere 75 eine Schutzbarriere 76 einstückig
mit dem Verlängerungsabschnitt 72 ausgebildet.
Die Schutzbarriere 76 beinhaltet einen Wandabschnitt 761 und
einen mit dem Wandabschnitt 761 einstückig ausgebildeten
Dachabschnitt 762. Von der Fahrzeugoberseite aus betrachtet
ist der Wandabschnitt 761 trapezförmig ausgebildet.
Der Wandabschnitt 761 bedeckt die Fahrzeugvorderseite und
die rechte/linke Fahrzeugseite der Einführungsöffnung 73c.
Der Dachabschnitt 762 erstreckt sich von einem oberen Rand
des Wandabschnitts 761 und bedeckt die Fahrzeugoberseite
der Einführungsöffnung 73c. Der Dachabschnitt 762 ist über
der Einführungsöffnung 73c positioniert und
unterhalb des Sensorkörpers 81 des Drucksensors 8 angeordnet.
Der Dachabschnitt 762 ist derart geneigt, dass ein hinterer
Bereich des Dachabschnitts 762 höher positioniert
ist als ein vorderer Bereich des Dachabschnitts 762 in
der Längsrichtung des Fahrzeugs.
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(Dritte Ausführungsform)
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Nachstehend
erfolgt unter Bezugnahme auf 11 und 12 eine
Beschreibung einer dritten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung. Die erste und die dritte Ausführungsform unterscheiden sich
dabei wie folgt voneinander.
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In
der dritten Ausführungsform ist eine Schutzbarriere 96 an
der Halterung 9 der ersten Ausführungsform ausgebildet.
Die Schutzbarriere 96 ist eben ausgebildet und erstreckt
sich von einem vorderen Rand des Befestigungsabschnitts 95 der
Halterung 9 nach unten. Die Schutzbarriere 96 ist
einstückig mit der Halterung 9 ausgebildet. Das
heißt, dass die Schutzbarriere 96 und die Halterung 9 aus
Harz, Metall oder dergleichen bestehend, in einem Stück ausgebildet
sind. Ein unterer Rand der Schutzbarriere 96 ist im Wesentlichen
in Kontakt mit der oberen Oberfläche des Verlängerungsabschnitts 72.
Alternativ kann zwischen dem unteren Rand der Schutzbarriere 96 und
der oberen Oberfläche des Verlängerungsabschnitts 72 ein
kleiner Freiraum ausgebildet sein.
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Wie
vorstehend beschrieben, bedeckt die mit der Halterung 9 einstückig
ausgebildete Schutzbarriere 96 die Fahrzeugvorderseite
der Einführungsöffnung 73c. Die Schutzbarriere 96 verhindert,
dass Fremdstoffe, die sich von der Vorderseite des Fahrzeugs nähern,
in den Freiraum zwischen der Einführungsöffnung 73c und
der Druckeinlassleitung 82 gelangen. Ferner bedecken die
Ständerabschnitte 93, 94 der Halterung 9 die
rechte/linke Fahrzeugseite der Einführungsöffnung 73c,
und der Befestigungsabschnitt 95 der Halterung 9 bedeckt
die Fahrzeugoberseite der Einführungsöffnung 73c.
Somit verhindert die Halterung 9, dass Fremdstoffe, die
sich von der linken/rechten Fahrzeugseite und der Fahrzeugoberseite
nähern, in den Freiraum zwischen der Einführungsöffnung 73c und
der Druckeinlassleitung 82 eintreten.
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Die
Einführungsöffnung 73c ist in der oberen Wand 73a des
Vorsprungs 73 ausgebildet. Auch wenn zwischen dem unteren
Rand der Schutzbarriere 96 und der oberen Oberfläche
des Verlängerungsabschnitts 72 ein kleiner Freiraum
vorhanden ist, ist bei diesem Lösungsansatz die Wahrscheinlichkeit geringer,
dass Fremdstoffe in den Freiraum zwischen der Einführungsöffnung 73c und
der Druckeinlassleitung 82 eintreten.
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Zusätzlich
zur Schutzbarriere 96 kann in der dritten Ausführungsform
die Schutzbarriere 74 gemäß der ersten
Ausführungsform verwendet werden. Bei diesem Lösungsansatz
kann der Freiraum zwischen der Einführungsöffnung 73c und
der Druckeinlassleitung 82 zuverlässig vor eindringenden
Fremdstoffen geschützt werden.
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(Vierte Ausführungsform)
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Nachstehend
erfolgt eine Beschreibung einer vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 13 und 14.
Die vierte Ausführungsform und die vorhergehenden Ausführungsformen
unterscheiden sich wie folgt voneinander.
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In
den vorhergehenden Ausführungsformen ist die Schutzbarriere
einstückig mit dem Kammerelement oder der Halterung ausgebildet.
Demgegenüber ist die Schutzbarriere in der vierten Ausführungsform
am Sensorkörper des Drucksensors ausgebildet.
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Wie
in 13 gezeigt ist, ist am Sensorkörper 81 des
Drucksensors 8 eine Wasserschutzvorrichtung 83 ausgebildet.
Die Wasserschutzvorrichtung 83 erstreckt sich vom Sensorkörper 81 nach
unten, so dass sie den Vorsprung 73 in einer von oben nach
unten verlaufenden Richtung des Fahrzeugs bedeckt. Im Speziellen
ist die Wasserschutzvorrichtung 83 wie ein zylindrisches
Rohr geformt und umgibt den gesamten Umfang des Vorsprungs 73,
so dass die Einführungsöffnung 73c innerhalb
der rohrförmigen Wasserschutzvorrichtung 83 angeordnet sein
kann. Bei diesem Lösungsansatz kann die Wasserschutzvorrichtung 83 im
Wesentlichen gänzlich verhindern, dass ein von einem vorausfahrenden Fahrzeug
wegspritzendes Regenwasser in den als ein Atemloch wirkenden Freiraum
zwischen der Einführungsöffnung 73c und
der Druckeinlassleitung 82 gelangt. Zwischen einer inneren
Oberfläche der Wasserschutzvorrichtung 83 und
einer äußeren Oberfläche des Vorsprungs 73 ist
ein Freiraum derart vorgesehen, dass der Freiraum zwischen der Einführungsöffnung 73c und
der Druckeinlassleitung 82 als ein Atemloch wirken kann.
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Die
Wasserschutzvorrichtung 83 weist eine Basis 83A auf.
Die Wasserschutzvorrichtung 83 ist durch die Basis 83A mit
einer Abdeckung 81A des Sensorkörpers 81 zusammengefügt.
Die Abdeckung 81A bedeckt eine untere Seite des Sensorkörpers 81.
Alternativ kann die Wasserschutzvorrichtung 83 ohne Zuhilfenahme
der Basis 83A direkt mit der Abdeckung 81A des
Sensorkörpers 81 zusammengefügt sein.
Die Wasserschutzvorrichtung 83 kann mittels Haftmittel,
Schweißen oder dergleichen mit dem Sensorkörper 81 zusammengefügt
werden. Es ist zu bevorzugen, den Sensorkörper 81,
die Wasserschutzvorrichtung 83 und die Basis 83A aus
dem gleichen Harzmaterial, wie z. B. Polybutylen-Terephthalat (PBT)
oder Polystyrol (PS), zu fertigen. Bei diesem Lösungsansatz
können der Sensorkörper 81, die Wasserschutzvorrichtung 83 und
die Basis 83A in einem Stück ausgebildet werden.
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Wie
in 14 gezeigt ist, ist der Drucksensor 8 durch
die Halterung 9, die wie eine Brücke geformt ist
und den Verlängerungsabschnitt 72 des Kammerelements 7 beidseitig
umspannt, an der oberen Oberfläche 4b der Stoßfängerverstärkung 4 befestigt.
Insbesondere ist die Basis 83A der Wasserschutzvorrichtung 83 an
der oberen Oberfläche des Befestigungsabschnitts 95 (siehe 5)
der Halterung 9 befestigt. In der vierten Ausführungsform
ist die Durchgangsöffnung 95c, die in der Mitte
des Befestigungsabschnitts 95 ausgebildet ist, so ausgelegt,
dass sie die Druckeinlassleitung 82 und die Wasserschutzvorrichtung 83 aufnehmen
kann.
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Gemäß der
vierten Ausführungsform ist die Wasserschutzvorrichtung 83 als
eine Schutzbarriere am Sensorkörper 81 des Drucksensors 8 ausgebildet.
Bei diesem Lösungsansatz kann die Kollisionsdetektionsvorrichtung 1 im
Vergleich dazu, wenn die Schutzbarriere am Kammerelement 7 oder
der Halterung 9 ausgebildet ist, eine einfache Struktur
aufweisen.
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Ferner
erstreckt sich die Wasserschutzvorrichtung 83 vom Sensorkörper 81 nach
unten, so dass sie den Vorsprung 73 in der von oben nach
unten verlaufenden Richtung des Fahrzeugs überlappt. Auf
diese Weise bilden der Vorsprung 73 und die Wasserschutzvorrichtung 83 eine
doppelwandige Struktur. Die doppelwandige Struktur sieht einen gekrümmten
Weg vor, der in 13 durch einen Pfeil Y angezeigt
ist. Wenn Fremdstoffe in den Freiraum zwischen der Einführungsöffnung 73c und
der Druckeinlassleitung 82 eindringen, müssen
diese Fremdstoffe (z. B. Regenwasser oder Staub) sich über
den gekrümmten Weg bewegen. Somit ist die Wahrscheinlichkeit
geringer, dass die Fremdstoffe in den Freiraum zwischen der Einführungsöffnung 73c und
der Druckeinlassleitung 82 gelangen.
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Ferner
ist die Wasserschutzvorrichtung 83 wie ein zylindrisches
Rohr geformt und umgibt den gesamten Umfang des Vorsprungs 73,
so dass die Einführungsöffnung 73c innerhalb
der Wasserschutzvorrichtung 83 angeordnet sein kann. Bei
diesem Lösungsansatz kann verhindert werden, dass die sich
aus allen Richtungen nähernden Fremdstoffe in den Freiraum
zwischen der Einführungsöffnung 73c und
der Druckeinlassleitung 82 eintreten. Alternativ kann die
Wasserschutzvorrichtung 83 eine andere Form als die eines
zylindrischen Rohrs aufweisen, vorausgesetzt, die Wasserschutzvorrichtung 83 bedeckt
zumindest die Fahrzeugvorderseite der Einführungsöffnung 73c.
Zum Beispiel kann die Wasserschutzvorrichtung 83 eine halbzylindrische
oder eine ebene Form aufweisen. Selbst in diesem Fall kann die Wasserschutzvorrichtung 83 verhindern,
dass das durch ein vorausfahrendes Fahrzeug wegspritzende Regenwasser
in den Freiraum zwischen der Einführungsöffnung 73c und
der Druckeinlassleitung 82 eindringt.
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Das
Kammerelement 7 und die Wasserschutzvorrichtung 83 können
aus Weichharz gefertigt sein. Bei diesem Lösungsansatz
kann der Freiraum zwischen der Einführungsöffnung 73c und
der Druckeinlassleitung 82 als ein Atemloch wirken, auch
wenn der Freiraum zwischen der inneren Oberfläche der Wasserschutzvorrichtung 83 und
der äußeren Oberfläche des Vorsprungs 73 im
Wesentlichen null ist oder wenn der Freiraum zwischen der Einführungsöffnung 73c und
der Druckeinlassleitung 82 im Wesentlichen gleich null
ist. Somit ist die Kollisionsdetektionsvorrichtung 1 sogar
zur Verwendung in geländegängigen Fahrzeugen geeignet,
die z. B. zum Überqueren seichter Flüsse ausgelegt
sind.
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(Modifizierungen)
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Die
vorstehend beschriebenen Ausführungsformen können
auf vielerlei Arten und Weisen modifiziert werden. Wie in 15 gezeigt
ist, kann die Kollisionsdetektionsvorrichtung 1 beispielsweise
sowohl die Schutzbarriere 74 der ersten Ausführungsform als
auch die Wasserschutzvorrichtung 83 der vierten Ausführungsform
aufweisen. Bei diesem Lösungsansatz bilden der Vorsprung 73,
die Schutzbarriere 74 und die Wasserschutzvorrichtung 83 eine
dreiwandige Struktur, die zuverlässig verhindern kann,
dass Fremdstoffe in den Freiraum zwischen der Einführungsöffnung 73c und
dem Druckeinlassrohr 82 gelangen können.
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Derartige
Veränderungen und Modifizierungen können als im
Schutzbereich der vorliegenden, durch die angehängten Ansprüche
definierten Erfindung liegend aufgefasst werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2006-117157
A [0004]