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Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Kollisionsdetektor zum Erfassen einer Kollision mit einem Fahrzeug.
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Derzeit ist es hinsichtlich der Sicherheit eines Fahrzeugs erforderlich, die Sicherheit eines Fahrgastes des Fahrzeugs im Falle eines Unfalls zu gewährleisten und darüber hinaus einen Schaden an einem Fußgänger zu reduzieren, wenn dieser mit dem Fahrzeug kollidiert. Diesbezüglich wird vorgeschlagen, dass ein System eine Kollision zwischen dem Fußgänger und dem Fahrzeug erfasst und eine Fußgängerschutzvorrichtung, wie beispielsweise eine aktive Motorhaube und einen Motorhaubenairbag derart aktiviert, dass das System einen Verletzungsgrad des Fußgängers reduziert (d. h., einen Aufprall des Fußgängers), welcher mit dem Fahrzeug kollidiert und über die Motorhaube des Fahrzeugs fällt.
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Zum Beispiel lehrt die
JP 2006-117157 A einen Kollisionsdetektor für ein Fahrzeug, der eine Kollision mit einem Fußgänger erfasst, der mit einem Stoßfänger des Fahrzeugs kollidiert. Der Kollisionsdetektor enthält eine Kammer, welche im Stoßfänger an einer Vorderseite einer Stoßfängerverstärkung angeordnet ist, und ein Drucksensor erfasst die Druckveränderung im Kammerraum, sodass eine Kollision erfasst werden kann. Genauer gesagt wird, wenn der Fußgänger mit dem Stoßfänger kollidiert, die Kammer derart deformiert, dass sich der Druck in der Kammer verändert. Daher erfasst der Detektor die Kollision mit dem Fußgänger basierend auf der Druckveränderung.
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Nach der Kollision kann, wenn die Kammer deformiert wird, der Druck in der Kammer negativ werden bzw. ein Unterdruck entstehen. Um einen Unterdruck in der Kammer zu verhindern, lehrt die
JP 2009-208642 A eine Kammer einschließlich einem Querschnitt entlang einer Fahrzeugbreiterichtung, wobei eine Länge des Querschnitts der Kammer in einer Hoch-Runter-Richtung gleich oder länger als die Länge in Vorne-Hinten-Richtung bzw. Längsrichtung ist.
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Derzeit ist es hinsichtlich der Fahrzeuggröße erforderlich, die Dimension bzw. Ausmaße der Kammer zu reduzieren. Genauer gesagt ist es ein Ziel, die Länge (d. h. die Höhe) der Kammer in Hoch-Runter-Richtung zu minimieren. Jedoch ist es auch erforderlich, dass die Kammer eine große Länge in Hoch-Runter-Richtung aufweist, um das Auftreten eines Unterdrucks zu beschränken. Ferner ist, wenn die Länge der Kammer in Längsrichtung gering ist, der zu erfassende Energiebetrag klein. Somit kann die Erfassungsgenauigkeit des Detektors reduziert werden. Somit ist es erforderlich, eine ausreichende Länge der Kammer in Längsrichtung zu gewährleisten und eine ausreichende Länger der Kammer Hoch-Runter-Richtung bzw. Höhenrichtung zu gewährleisten.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, einen Kollisionsdetektor für ein Fahrzeug zu schaffen, der eine Kammer mit einer ausreichenden Länge in Längsrichtung und einer geringen Länge in Höhenrichtung enthält. Mittels der Kammer kann ein Auftreten eines Unterdrucks im Falle einer Kollision unterdrückt werden.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung enthält ein Kollisionsdetektor für ein Fahrzeug eine Kammer, die in eine Stoßfängerabdeckung eines Stoßfängers und an einer Vorderseite bzw. vorderen Oberfläche einer Stoßfängerverstärkung angeordnet ist, und einen Kammerraum in der Kammer aufweist; und einen Drucksensor zum Erfassen eines Drucks im Kammerraum. Der Kollisionsdetektor erfasst eine Kollision an der Stoßfängerabdeckung basierend auf einem Erfassungsergebnis des Drucksensors. Die Kammer enthält einen vorderen Hauptkörper mit einem vorderen Hohlraum und einen hinteren Hauptkörper mit einem hinteren Hohlraum, wobei der vordere Hohlraum mit dem hinteren Hohlraum in Verbindung steht und der vordere Hohlraum und der hintere Hohlraum den Kammerraum bilden. Der vordere Hauptkörper erstreckt sich in Fahrzeugbreiterichtung über die gesamte Kammer. Der hintere Hauptkörper ist auf zumindest einem Teil der Kammer in Fahrzeugbreiterichtung angeordnet und erstreckt sich von einer Hinterseite bzw. hinteren Oberfläche des vorderen Hauptkörpers zu einer hinteren Seite des Fahrzeugs. Der hintere Hauptkörper ist zwischen der Hinterseite des vorderen Hauptkörpers und der Vorderseite bzw. vorderen Oberfläche der Stoßfängerverstärkung angeordnet. Der vordere Hauptkörper weist eine vordere obere Platte und eine vordere untere Platte auf, und der hintere Hauptkörper weist eine hintere untere Platte und eine hintere obere Platte auf. Zumindest eine von der hinteren oberen Platte und der hinteren unteren Platte weißt an einer bestimmten Position in Fahrzeugbreiterichtung ein Widerstandsmoment auf, welches größer als ein Widerstandsmoment der entsprechenden vorderen oberen Platte und der entsprechenden vorderen unteren Platte an der bestimmten Position in Fahrzeugbreiterichtung ist.
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Gemäß dem vorstehenden Detektor ist der hintere Hauptkörper der Kammer im Vergleich zum vorderen Hauptkörper kaum deformierbar. Somit wird, wenn das Fahrzeug mit einem Objekt kollidiert, der vordere Hauptkörper der Kammer bevorzugt deformiert. Die Länge des vorderen Hauptkörpers in Höhenrichtung ist größer als die Länge des vorderen Hauptkörpers in Längsrichtung. Demnach wird der Unterdruck im Falle einer Kollision beschränkt. Ferner wird, da die Kammer den hinteren Hauptkörper enthält, eine bestimmte Gesamtlänge der Kammer in Längsrichtung gewährleistet und die Länge der Kammer in Höhenrichtung minimiert.
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Alternativ kann das Widerstandsmoment gemäß eines Querschnitts der hinteren oberen Platte entlang einer Längsrichtung der Kammer an der bestimmten Position in Fahrzeugbreiterichtung größer als das Widerstandsmoment gemäß eines Querschnitts der vorderen oberen Platte entlang der Längsrichtung der Kammer an der bestimmten Position in Fahrzeugbreiterichtung sein, und das Widerstandsmoment gemäß eines Querschnitts der hinteren unteren Platte entlang der Längsrichtung der Kammer an der bestimmten Position in Fahrzeugbreiterichtung kann größer als das Widerstandsmoment gemäß eines Querschnitts der vorderen unteren Platte entlang der Längsrichtung der Kammer bei der bestimmten Position in Fahrzeugbreiterichtung sein. In diesem Fall kann auf einfache und sichere Weise ein großes Widerstandsmoment im hinteren Hauptkörper vorgesehen werden.
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Alternativ kann der vordere Hauptkörper eine Länge in Höhenrichtung der Kammer aufweisen, welche größer als eine Länge des vorderen Hauptkörpers in Längsrichtung der Kammer ist. In diesem Fall kann ein großes Widerstandsmoment im hinteren Hauptkörper vorgesehen werden, sodass die Erzeugung des Unterdrucks sicher vermindert bzw. unterdrückt werden kann.
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Alternativ kann zumindest eine von der hinteren oberen Platte und der hinteren unteren Platte eine Rippenform aufweisen. In diesem Fall wird durch die Ecke bzw. Kante des hinteren Hauptkörpers zwischen der oberen und unteren Platte und der hinteren Platte die Festigkeit geschaffen. Somit wird die Deformation des hinteren Hauptkörpers in Höhenrichtung weiter vermindert. Genauer gesagt wird die Deformation des hinteren Hauptkörpers im Falle einer Kollision derart stark reduziert, dass das Auftreten des Unterdrucks sicher beschränkt werden kann.
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Alternativ kann zumindest eine der hinteren oberen Platte und der hinteren unteren Platte eine Dicke in Höhenrichtung der Kammer aufweisen, welche größer als eine Dicke der entsprechenden vorderen oberen Platte oder der entsprechenden vorderen unteren Platte ist.
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Die vorstehende und weitere Aufgaben, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden anhand der nachfolgenden detaillierten Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen deutlicher ersichtlich. In den Zeichnungen zeigen:
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1 ein Diagramm, das eine Draufsicht eines Kollisionsdetektors für ein Fahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt;
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2 ein Diagramm, das eine Querschnittsansicht des Detektors in 1 darstellt;
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3 ein Diagramm, das eine perspektivische Ansicht eines Hauptkörpers einer Kammer im Detektor darstellt;
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4 ein Diagramm, das eine Vorderansicht des Hauptkörpers der Kammer darstellt;
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5 ein Diagramm, das eine Seitenansicht des Hauptkörpers der Kammer darstellt;
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6 einen Graph, der einen Ausgangswert eines Drucksensors darstellt, wenn das Fahrzeug mit einem Objekt kollidiert;
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7 ein Diagramm, das eine Draufsicht eines Kollisionsdetektors für ein Fahrzeug gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt;
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8 ein Diagramm, das eine Querschnittsansicht eines Detektors gemäß einer weiteren Ausführungsform darstellt.
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(Erste Ausführungsform)
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Ein Kollisionsdetektor 1 für ein Fahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform wird mit Bezug auf 1 bis 6 erläutert. Wie in 1 dargestellt enthält der Detektor 1 im Grunde eine Kammer 7, die in einem Stoßfänger 2 des Fahrzeugs angeordnet ist, einen Drucksensor 8 und eine elektronische Steuereinheit (d. h., eine ECU) 10 als Fußgängerschutzvorrichtung.
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Wie in den 1 und 2 dargestellt, enthält der Stoßfänger 2 eine Stoßfängerabdeckung 3, eine Stoßfängerverstärkung 4, ein Seitenelement 5, einen Absorber 6 und eine Kammer 7.
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Die Stoßfängerabdeckung 3 besteht aus Harz, wie beispielsweise Polypropylen. Die Abdeckung 3 ist am Körper des Fahrzeugs befestigt. Die Abdeckung 3 erstreckt sich entlang einer Fahrzeugbreiterichtung (d. h. eine Links-Rechts-Richtung) und ist an einer Vorderseite des Fahrzeugs angeordnet. Die Abdeckung 3 deckt die Stoßfängerverstärkung 4, den Absorber 6 und die Kammer 7 ab.
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Die Stoßfängerverstärkung 4 besteht aus Metall und erstreckt sich in Fahrzeugbreiterichtung. Die Stoßfängerverstärkung 4 ist in der Stoßfängerabdeckung 3 befestigt. Wie in 2 dargestellt, ist die Stoßfängerverstärkung 4 ein Hohlraumelement mit einem Querschnitt in Form einer Acht. Ein Träger ist als Verstärkung 4 im Zentrum angeordnet.
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Das Seitenelement 5 enthält zwei Metallelemente, welche auf einer rechten Seite und einer linken Seite des Fahrzeugs angeordnet sind, und erstreckt sich in Längsrichtung des Fahrzeugs. Die Stoßfängerverstärkung 4 ist an der Vorderseite des Seitenelements 5 befestigt.
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Der Absorber 6 besteht aus geschäumtem Harz und erstreckt sich in Fahrzeugbreiterichtung. Der Absorber 6 ist an einer Unterseite der Vorderseite 4a der Stoßfängerverstärkung 4 befestigt. Der Absorber 6 ist in der Stoßfängerabdeckung 3 angeordnet. Der Absorber 6 absorbiert den Aufprall des Stoßfängers 2.
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Die Kammer 7 ist an der Oberseite der Vorderseite 4a der Stoßfängerverstärkung 4 befestigt und in der Stoßfängerabdeckung 3 angeordnet. Die Kammer 7 ist ein Hohlkörperelement in Schachtelform. Die Kammer 7 besteht aus weichem Harz, wie beispielsweise Polyethylen. Die Kammer 7 erstreckt sich in Fahrzeugbreiterichtung und schafft einen Kammerraum 7a, welcher ein abgedichteter Raum ist, der durch eine Innenwand der Kammer 7 umgeben ist. Die Innenwand der Kammer 7 hat eine Dicke von mehreren Millimeter und besteht aus weichem Harz. Die Kammer 7 ist deformierbar, wenn das Fahrzeug mit einem anderen Objekt kollidiert. Der Drucksensor 8 erfasst die Druckveränderung des Kammerraums 7a.
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Genauer gesagt enthält die Kammer 7 einen Hauptkörper 71 und ein Ersteckungselement 72. Der Hauptkörper 71 schafft im Wesentlichen den Kammerraum 7a. Der Hauptkörper 71 ist ein Hohlraumelement in Box- bzw. Schachtelform. Der Hauptkörper 71 enthält einen vorderen Hauptkörper 711 und einen hinteren Hauptkörper 712. Der vordere Hauptkörper 711 und der hintere Hauptkörper 712 werden mit Bezug auf die 3 bis 5 erläutert.
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Der vordere Hauptkörper 711 ist in Längsrichtung von einer Mittelposition zu einer Vorderposition des Hauptkörpers 71 angeordnet. Der vordere Hauptkörper 711 erstreckt sich in Fahrzeugbreiterichtung über die gesamte Kammer 7. Der vordere Hauptkörper 711 weist einen C-förmigen Querschnitt in Fahrzeugbreiterichtung auf. Die Hinterseite des vorderen Hauptkörpers 711 ist geöffnet. Die Länge (d. h. die Höhe) des Querschnitts des vorderen Hauptkörpers 711 in Höhenrichtung ist größer als die Länge (Längsweite) des Querschnitts des vorderen Hauptkörpers in Längsrichtung.
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Der hintere Hauptkörper 712 ist in Längsrichtung von der Mittelposition bzw. Zentralposition zu einem hinteren Abschnitt des Hauptkörpers 71 angeordnet. Der hintere Hauptkörper 712 erstreckt sich in Fahrzeugbreiterichtung über die gesamte Kammer 7. Der hintere Hauptkörper 712 weist in Fahrzeugbreiterichtung einen C-förmigen Querschnitt auf. Die Vorderseite des hinteren Hauptkörpers 712 ist geöffnet. Der hintere Hauptkörper 712 erstreckt sich von einer hinteren Seite bzw. Rückseite des vorderen Hauptkörpers 711 in Richtung der hinteren Seite bzw. Rückseite des Fahrzeugs. Genauer gesagt sind die Vorderseite des hinteren Hauptkörpers 712 und die Rückseite des vorderen Hauptkörpers 711 integral miteinander verbunden. Der hintere Hauptkörper 712 ist zwischen dem vorderen Hauptkörper 711 und der Vorderseite 4a der Stoßfängerverstärkung 4 angeordnet. Der Innenraum des vorderen Hauptkörpers 711 steht mit dem Innenraum des hinteren Hautkörpers 712 derart in Verbindung, dass der Kammerraum 7a gebildet wird.
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Der hintere Hauptkörper 712 enthält eine obere Platte 712a, eine untere Platte 712b, eine rechte und eine linke Seitenplatte 712c und eine hintere Platte 712d. Die obere Platte 712a, die untere Platte 712b und die hintere Platte 712d weisen eine Rippenform auf. Genauer gesagt weist jede von der oberen Platte 712a, der unteren Platte 712b und der hinteren Platte 712d eine derart gewellte bzw. eine gerillte Form auf, dass jede wiederholend in Wellenform gefaltet ist. Genauer gesagt ist der Querschnitt von der oberen Platte 712a und der unteren Platte 712b in Längsrichtung abwechselnd gefaltet, wie in 4 dargestellt. Ferner ist der Querschnitt der hinteren Platte 712d in Höhenrichtung abwechselnd gefaltet, wie 4 dargestellt. Die rechte und die linke Seitenplatte 712c weisen eine Plattenform ähnlich des vorderen Hauptkörpers 711 auf. In den 1 und 7 ist die Rippenform nicht dargestellt.
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Gemäß der ersten Ausführungsform verläuft bzw. ragt die Konvexität der gerillten Form in der oberen Platte 712a oder der unteren Platte 712b von der oberen Platte 711a oder der unteren Platte 711b des vorderen Hauptkörpers 711 nach außen. Genauer gesagt erstreckt sich der hintere Hauptkörper 712 nach außen, im Vergleich zum vorderen Hauptkörper 711. Ferner ragt, wie in 5 dargestellt, die gerillte Form des hinteren Hauptkörpers 712 in Richtung der Hinterseite graduell nach außen. Da der hintere Hauptkörper 712 eine derartige Form aufweißt, kann die Kammer 7 leicht durch ein Blasformverfahren hergestellt werden. Hierbei ist ein Überstandsgrad der gerillten Form der hinteren Platte 712d in Höhenrichtung, wie in 5 dargestellt, konstant.
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Die gerillte Form (d. h. die Rippenform) der hinteren Platte 712d entspricht der gerillten Form der oberen und unteren Platte 712a, 712b. Genauer gesagt ist die Konvexität der hinteren Platte 712d kontinuierlich mit der Konvexität (d. h. der Spitze) der oberen und unteren Platte 712a, 712b verbunden. Somit enthält die Ecke bzw. Kante zwischen der oberen oder unteren Platte 712a, 712b und der hinteren Platte 712b eine Konkavität und eine Konvexität, welche abwechselnd vorgesehen sind. Die Konkavität der Kante befindet sich innen und die Konvexität der Kante befindet sich außen. Die Effekte dieser Anordnungen werden später erläutert.
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Das Erstreckungselement 72 ist mit dem Hauptkörper 71 integriert. Das Erstreckungselement 72 besteht aus weichem Harz. Das Erstreckungselement 72 erstreckt sich von der Mittelposition bzw. dem Mittelabschnitt des hinteren Hauptkörpers 712 in Fahrzeugbreiterichtung über die Oberseite 4b der Stoßfängerverstärkung 4. Somit erstreckt sich das Erstreckungselement 72 von der Vorderseite des Fahrzeugs zur Hinterseite des Fahrzeugs. Genauer gesagt ist das Erstreckungselement 72 vom Mittelabschnitt der Oberseite des Hauptkörpers 71 in Fahrzeugbreiterichtung zur Hinterseite und der Oberseite des Fahrzeugs vorgesehen. Das Erstreckungselement 72 weist einen Innenraum auf, welcher mit dem Innenraum des Hauptkörpers 71 derart verbunden ist, dass ein Teil des Kammerraums 7a ausgebildet wird. Ein Einbringungsloch 72a ist auf dem oberen Abschnitt des Erstreckungselements 72 ausgebildet und schafft für den Innenraum (d. h. den Kammerraum 7a) eine Verbindung nach außen.
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Ein Einbringungselement 72b ist um das Einbringungsloch 72a an bzw. auf dem oberen Abschnitt des Erstreckungselements 72 durch ein Spritzgussverfahren ausgebildet. Das Spritzgussverfahren ist eine spezielle Ausführungsform des Blasformverfahrens. Das Einbringungselement 72b besteht aus einem Material mit einer Härte, die größer als die des weichen Harzes des Materials der Kammer 7 ist. Zum Beispiel besteht das Einbringungselement 72b aus Metall, wie beispielsweise Eisen oder Hartharz, wie beispielsweise Nylon und PBT (Polybuthylenterephthalat). Das Anbringungselement 72b befestigt den Drucksensor 8 an der Kammer 7. Genauer gesagt wird der Drucksensor 8 in das Einbringungselement 72b gedreht. Ein Durchgangsloch ist am Einbringungselement 72b ausgebildet, wobei das Durchgangsloch dem Anbringungsloch 72a entspricht.
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Die Kammer 7 ist an der Vorderseite 4a der Stoßfängerverstärkung 4 über ein feder- bzw. laschenförmiges Element durch ein Nietverfahren fixiert. Das laschenförmige Element erstreckt sich von der Hinterseite der Kammer 7.
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Der Drucksensor 8 erfasst einen Gasdruck. Der Sensor 8 ist an der Kammer 7 angebracht. Der Sensor 8 erfasst die Druckveränderung des Kammerraums 7a. Genauer gesagt enthält der Drucksensor 8 den Sensorhauptkörper 81 und eine Druckeinführungsleitung 82.
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Der Sensorhauptkörper 81 ist an der Außenseite der Kammer 7 angeordnet. Der Sensorhauptkörper 81 nimmt darin ein Substrat und dergleichen auf. Ein Sensorelement zum Erfassen des Drucks ist an dem Substrat angeordnet. Der Sensorhauptkörper 81 gibt ein Drucksignal aus und überträgt das Signal an eine Fußgängerschutzvorrichtung ECU 10 über eine Signalleitung 10a. Der Flansch des Sensorhauptkörpers 81 ist am Einbringungselement 72b des Erstreckungselements 72 mit einer Schraube befestigt.
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Die Druckeinführungsleitung 82 weist eine zylindrische Form auf und führt den Druck des Kammerraums 7a in den Sensorhauptkörper 81. Die Leitung 82 erstreckt sich von einem unteren Abschnitt des Sensorhauptkörpers 81. Die Leitung 82 ist in das Einbringungsloch 72a des Erstreckungselements 72 eingebracht. Der Sensorhauptkörper 81 erfasst den Druck des Kammerraums 7a über die Leitung 82.
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Die ECU 10 ist eine elektrische Steuervorrichtung zum Steuern der Fußgängerschutzvorrichtung wie beispielsweise einem Airbag zum Schutz eines Fußgängers und einer aktiven Motorhaubenvorrichtung zum Schutz eines Fußgängers. Das Signal vom Drucksensor 8 wird in die ECU 10 über die Signalleitung 10a eingegeben. Die ECU 10 führt einen Bestimmungsprozess basierend auf den Druckerfassungsergebnissen des Sensors 8, ob der Fußgänger (d. h. ein menschlicher Körper) mit dem Stoßfänger 2 des Fahrzeugs kollidiert, aus.
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Die Effekte des Kollisionsdetektors gemäß der ersten Ausführungsform werden nachfolgend erläutert. Gemäß der ersten Ausführungsform weist jede von der oberen Platte 712a, der unteren Platte 712b und der hinteren Platte 712d im hinteren Hauptkörper 712 die Rippenform auf. Somit ist ein Widerstandsmoment von jeder der oberen Platte 712a und der unteren Platte 712b im hinteren Hauptkörper 712 bezüglich einem Querschnitt in Längsrichtung größer als ein Widerstandsmoment der oberen Platte 711a und der unteren Platte 711b des vorderen Hauptkörpers 711. Genauer gesagt ist ein zweites Flächenträgheitsmoment der oberen Platte 712a und der unteren Platte 712b im hinteren Hauptkörper 712 bezüglich einem Querschnitt in Längsrichtung größer als ein zweites Flächenträgheitsmoment der oberen Platte 711a und der unteren Platte 711b des vorderen Hauptkörpers 711.
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Wenn das Widerstandsmoment groß ist, wird die Platte kaum deformiert. Somit wird der vordere Hauptkörper 711 mit einem kleinen Widerstandsmoment insbesondere nach der Kollision deformiert. Hierbei ist die Länge (d. h. die Höhe) des vorderen Hauptkörpers 711 in Höhenrichtung gleich oder größer als die Länge (d. h. die Längsweite) des vorderen Hauptkörpers 711 in Längsrichtung. Wenn der vordere Hauptkörper 711 mit der vorstehenden Dimension zuerst deformiert wird, wird das Auftreten des Unterdrucks im Kammerraum 7a beschränkt.
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Da der Detektor den hinteren Hauptkörper 712 enthält, wird eine ausreichende Längsweite des Kammerraums 7a gewährleistet. Genauer gesagt wird der hintere Hauptkörper 712 zu einem späteren Zeitpunkt der Kollision derart deformiert, dass der erfassbare Energiebetrag größtenteils gewährleistet wird. Gemäß der vorstehenden Konstruktion kann die Länge der Kammer 7 in Höhenrichtung reduziert werden, ohne die Länge der Kammer 7 in Längsrichtung zu reduzieren, da die Längsweite des Kammerraums 7a unter Verwendung des hinteren Hauptkörpers 712 ausreichend gewährleistet wird. Somit werden die Abmessungen der Kammer in Höhenrichtung minimiert.
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Ferner weist die hintere Platte 712d des hinteren Hauptkörpers 712 gemäß der ersten Ausführungsform die Rippenform auf, welche der oberen Platte 712a und der unteren Platte 712b entspricht. Demnach weist die Kante zwischen der oberen Platte 712a oder der unteren Platte 712b und der hinteren Platte 712d die Konkavität und die Konvexität auf, welche abwechselnd an einem Außenumfang bzw. einer äußeren Peripherie in Fahrzeugbreiterichtung derart ausgebildet sind, dass die Konkavität an einer Innenseite von der Konvexität vorgesehen ist. Somit erstreckt sich die obere Platte 712a nicht so einfach nach oben und die untere Platte 712b erstreckt sich nicht so einfach nach unten, im Vergleich zu einem Fall, in dem die hintere Platte 712b flach ist. Somit wird der hintere Hauptkörper 712 kurz nach der Kollision nicht so einfach deformiert, so dass eine Erzeugung des Unterdrucks beschränkt werden kann.
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6 stellt einen Vergleich zwischen dem Detektor mit der Rippenform gemäß der ersten Ausführungsform und einem anderen Detektor ohne Rippenform dar. 6 zeigt einen Graph, der einen Ausgangswert des Drucksensors 8 im Falle einer Kollision anzeigt. Wie in 6 dargestellt, wird gemäß der ersten Ausführungsform kein Unterdruck erzeugt, und die Druckveränderung wird im späteren Verlauf der Kollision erfasst. Ferner wird der erfassbare Druck bei gleichem Aufprall der Kollision groß, da der Unterdruck nicht erzeugt wird. Somit unterscheidet sich der Aufprall während der Kollision von einem allgemeinen Rauschen bzw. Störsignal.
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Bezüglich der Deformation kurz nach der Kollision wird ein Auslenkungs- bzw. Durchbiegungsbetrag in Längsrichtung kurz nach der Kollision als δx, ein Durchbiegungsbetrag in Höhenrichtung als δy, die Länge des vorderen Hauptkörpers 711 in Längsrichtung als A und die Länge des vorderen Hauptkörpers 711 in Höhenrichtung als B definiert. In diesem Fall ist in einer Anfangszeit kurz nach einer Kollision, in welcher der Kammerdeformationsbetrag sehr klein ist, der gering zu deformierende Bereicht annähernd gleich 2 × B × δx. Der stark zu deformierende Bereich ist annähernd gleich 2 × A × δy. Wenn eine Gleichung 2 × B × δx ≥ 2 × A × δy erfüllt ist, wird der Querschnittsbereicht (d. h. der Querschnittsabschnitt der Form der äußeren Peripherie) kurz nach der Kollision nicht groß. Somit erhöht sich das Volumen des Kammerraums 7a nicht.
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Hierbei ist der Durchbiegungsbetrag proportional zum Quadrat der Länge von jeder Seite. Daher wird die vorstehende Gleichung in eine Gleichung von B3 ≥ A3 konvertiert. Daher entspricht dies einer Gleichung von B ≥ A. Somit weist der vordere Hauptkörper 711 Ausmaße auf, welche der Gleichung B ≥ A derart entsprechen, dass der Querschnittsbereichs (d. h. die Querschnittsfläche der Form der äußeren Peripherie) kurz nach der Kollision nicht größer wird. Daher erhöht sich auch nicht das Volumen des Kammerraum 7a kurz nach der Kollision.
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(Zweite Ausführungsform)
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Ein Kollisionsdetektor 1A gemäß einer zweiten Ausführungsform wird mit Bezug auf 7 erläutert. Der Detektor 1A weist eine Kammer auf, die sich von der der ersten Ausführungsform unterscheidet.
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Die Kammer 70 gemäß der zweiten Ausführungsform enthält den Hauptkörper 71 und das Erstreckungselement 72. Der Hauptkörper 71 enthält einen vorderen Hauptkörper 711A und einen hinteren Hauptkörper 712A. Der vordere Hauptkörper 711A ist an einer Vorderseite des Hauptkörpers 71 in Vorne-Hinten-Richtung bzw. Längsrichtung angeordnet. Der vordere Hauptkörper 711A erstreckt sich in Fahrzeugbreiterichtung über die gesamte Kammer 7. Der Mittelabschnitt bzw. Zentralabschnitt des vorderen Hautkörpers 711A in Fahrzeugbreiterichtung weist in Fahrzeugbreiterichtung einen C-förmigen Querschnitt auf. Der vordere Hauptkörper 711A weist eine Rechtecksform mit einem Hohlraum an jedem Ende in Fahrzeugbreiterichtung auf. Somit ist nur die Hinterseite des vorderen Hauptkörpers 711A an einem Zentrum bzw. in der Mitte der Fahrzeugbreiterichtung geöffnet. Die Länge (d. h. die Höhe) des vorderen Hauptkörpers 711A in Höhenrichtung ist größer als die Länge (Vorne-Hinten-Weite) des vorderen Hauptkörpers 711A in Längsrichtung über die gesamte Fahrzeugbreiterichtung. Wenn die Höhe des vorderen Hauptkörpers 711A als A definiert wird und die Vorne-Hinten-Weite des vorderen Hauptkörpers 711A als B definiert wird, wird eine Gleichung B > A erfüllt.
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Der hintere Hauptkörper 712A ist an einem Mittelabschnitt der Kammer in Fahrzeugbreiterichtung angeordnet und erstreckt sich von der Hinterseite des vorderen Hauptkörpers 711A in Richtung der Hinterseite des Fahrzeugs. Der hintere Hauptkörper 712A ist zwischen dem vorderen Hauptkörper 711A und der Vorderseite 4a der Stoßfängerverstärkung 4 angeordnet. Der hintere Hauptkörper 712A weißt einen C-förmigen Querschnitt in Fahrzeugbreiterichtung auf. Die Vorderseite des hinteren Hauptkörpers 712A ist geöffnet. Der Innenraum des vorderen Hauptkörpers 712A steht mit dem Innenraum des hinteren Hauptkörpers 712A derart in Verbindung, dass sie den Kammerraum 7a bilden. Das Erstreckungselement 712 ist in einer Mitte des hinteren Hauptkörpers 712A in Fahrzeugbreitrichtung angeordnet.
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Der hintere Hauptkörper 712A enthält eine obere Platte, eine untere Platte und eine hintere Platte, von welchen jede, ähnlich der ersten Ausführungsform, eine Rippenform aufweist. Somit sind die Vorteile gemäß der zweiten Ausführungsform gleich denen der ersten Ausführungsform. Ferner kann gemäß der zweiten Ausführungsform, wenn der Mittelabschnitt der Stoßfängerabdeckung 3 in Fahrzeugbreiterichtung nach vorne herausragt, der hintere Hauptkörper 712A einen Mittelabschnitt, ohne Endabschnitt des hinteren Hauptkörpers 712A an jedem Ende in Fahrzeugbreiterichtung, enthalten. Somit wird der Innenraum der Stoßfängerabdeckung 3, welcher sich von Fahrzeug zu Fahrzeug unterscheiden kann, effektiv genutzt. Somit werden die Form und die Anordnung der Kammer auf jeden Fahrzeugtyp flexibel eingestellt.
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(Weitere Ausführungsformen)
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Ein Kollisionsdetektor gemäß einer weiteren Ausführungsform kann verschiedene Merkmale aufweisen. Zum Beispiel kann zumindest eine von der vorderen Platte 712a und der hinteren Platte 712b die Rippenform des hinteren Hauptkörpers 712 aufweisen. Wenn zum Beispiel nur die vordere Platte 712a eine Rippenform aufweist wird kurz nach der Kollision insbesondere der vordere Hauptkörper 711 an der Oberfläche der Kammer 7 deformiert, so dass die Erzeugung des Unterdrucks beschränkt wird. In diesem Fall wird die Dicke der unteren Platte 712b des hinteren Hauptkörpers 712 derart ausgebildet, dass sie gleich oder größer als die Dicke der unteren Platte 711b des vorderen Hauptkörpers 711 ist. Die vorstehenden Merkmale sind im Wesentlichen die Gleichen, wenn nur die hintere Platte 712b die Rippenform aufweist.
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Zum Beispiel können auch nur die obere Platte 712a und die untere Platte 712b die Rippenform aufweisen. In diesem Fall kann die hintere Platte 712b eine flache Form aufweisen. Somit wird der vordere Hauptkörper 711 kurz nach der Kollision insbesondere an der oberen und der unteren Oberfläche der Kammer 7 deformiert, so dass die Erzeugung des Unterdrucks beschränkt wird. Hierbei kann, wenn die Kammer 7 nahe am Absorber 6 ist, oder wenn die Kammer 7 den Absorber 6 berührt, die Rippenform an einer Seite entgegengesetzt des Absorbers 6 ausgebildet sein.
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Gemäß der vorstehenden Ausführungsformen ist das Widerstandsmoment von zumindest einer von der oberen Platte 712a und der unteren Platte 712b im hinteren Hauptkörper 712 bezüglich eines Querschnitts der Kammer 7 in Längsrichtung größer als ein Widerstandsmoment einer entsprechenden oberen Platte 711a und der unteren Platte 711b des vorderen Hauptkörpers 711, welcher an der gleichen Position in Fahrzeugbreiterichtung angeordnet ist. Genauer gesagt wird das Widerstandsmoment in einer vorbestimmten Position der Fahrzeugbreiterichtung zwischen dem hinteren Hauptkörper 712 und dem vorderen Hauptkörper 711 verglichen. Demnach kann sich die Form von der oberen Platte 712a und der unteren Platte 712b im hinteren Hauptkörper 712 von der Rippenform unterscheiden.
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Zum Beispiel ist, wie in 8 dargestellt, die Dicke der oberen Platte 712a im hinteren Hauptkörper 712 größer als die Dicke der oberen Platte 711a im vorderen Hauptkörper 711. Die obere Platte 712a im hinteren Hauptkörper 712 und die obere Platte 711a im vorderen Hauptkörper 711 sind an einer oberen Oberfläche der Kammer 7 angeordnet. In diesem Fall ist das Widerstandsmoment der oberen Platte 712a in Fahrzeugbreiterichtung größer als das Widerstandsmoment der oberen Platte 711a. Die Dicke der unteren Platte 712b im hinteren Hauptkörper 712 ist auch größer als die Dicke der unteren Platte 711b im vorderen Hauptkörper 711. Die untere Platte 712b im hinteren Hauptkörper 712 und die untere Platte 711b im vorderen Hauptkörper 711 sind an einer unteren Oberfläche der Kammer 7 angeordnet. Somit können die obere und die untere Platte 712a, 712b des hinteren Hauptkörpers 712 dicker als die obere und untere Platte 711a, 711b des vorderen Hauptkörpers 711 sein. Alternativ können die obere und untere Oberfläche der Kammer 7 in Richtung der Hinterseite des Fahrzeugs graduell dicker werden. Hierbei erzeugt die Rippenform ein größeres Widerstandsmoment als die große Dicke, sodass die Rippenform die Beschränkung des Auftretens des Unterdrucks sicher gewährleistet, im Vergleich zu einem Fall, in dem die große Dicke vorliegt.
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Die Länge B des vorderen Hauptkörpers 711 in Höhenrichtung kann gleich der Länge A des vorderen Hauptkörpers 711 in Längsrichtung sein. Zum Beispiel können im vorderen Hauptkörper 711 gemäß der zweiten Ausführungsform beide Enden in Fahrzeugbreiterichtung einen Querschnitt, welcher ein Quadrat mit einem Hohlraum ist, in Fahrzeugbreiterichtung aufweisen. In den Ausführungsformen können die Ecken eines Quadrats und eines Rechtecks abgerundet sein.
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Gemäß der ersten Ausführungsform ragt die Konvexität der Rippenform nach außen. Alternativ kann die Rippenform derart in die Kammer 7 fallen, dass die Rippenform an einer Innenseite von der oberen und unteren Platte 711a, 711b des vorderen Hauptkörpers 711 angeordnet ist. Somit wird der Freiheitsgrad der Anordnung der Kammer 7 verbessert bzw. erhöht. Wenn sich die Rippenform von der Kammer 7 nach außen erstreckt, kann die Kammer 7 durch das Blasformverfahren einfach hergestellt werden.
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Der Drucksensor 8 kann an der Stoßfängerverstärkung 4 an Stelle des Einbringungselements 72b über ein Befestigungselement bzw. eine Art Klammer befestigt sein. Alternativ kann der Drucksensor 8 an zwei verschiedenen Positionen der Kammer 7 in Fahrzeugbreiterichtung derart angebracht sein, dass sich eine Redundanz bezüglich des Detektors erhöht. Die vorstehenden Modifikationen können nicht nur bei der ersten Ausführungsform, sondern auch bei der zweiten Ausführungsform angewandt werden.
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Während die vorliegende Offenbarung mit Bezug auf die vorliegenden Ausführungsformen beschrieben wurde, ist zu verstehen, dass die Offenbarung nicht auf diese Ausführungsformen und Konstruktionen beschränkt ist. Die vorliegende Offenbarung soll viel mehr verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen abdecken. Außerdem sind neben den verschiedenen dargestellten Kombinationen und Konfigurationen auch andere Kombinationen und Konfigurationen einschließlich mehr, weniger oder nur einem einzigen Element im Geiste und Umfang der vorliegenden Offenbarung zu verstehen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2006-117157 A [0003]
- JP 2009-208642 A [0004]
