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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
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Diese Anmeldung basiert auf der am 26. November 2014 eingereichten
japanischen Patentanmeldung Nr. 2014-239066 , auf deren Offenbarung hiermit vollinhaltlich Bezug genommen wird.
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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugkollisionserfassungsvorrichtung zur Erfassung einer Kollision eines Fahrzeugs mit einem Fußgänger.
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BISHERIGER STAND DER TECHNIK
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Bekannt ist eine Fußgängerschutzvorrichtung, die in einem Fahrzeug vorgesehen wird, um den Aufprall eines Fußgängers zu mindern, wenn der Fußgänger mit dem Fahrzeug kollidiert. Dieses Fahrzeug ist derart aufgebaut, dass es eine Kollisionserfassungsvorrichtung mit einem Sensor aufweist, der in einem Stoßstangenteil vorgesehen ist, und dass in einem Fall, in dem der Sensor erfasst, dass der Fußgänger oder dergleichen mit dem Fahrzeug kollidiert, die Fußgängerschutzvorrichtung aktiviert wird, um so den Aufprall des Fußgängers, d.h. die Auswirkungen auf den Fußgänger, zu mindern. Die Fußgängerschutzvorrichtung weist beispielsweise einen Teil auf, der als eine Pop-up-Motorhaube bezeichnet wird. Die Pop-up-Motorhaube ist ein Teil, der, bei Erfassung einer Kollision des Fahrzeugs, ein hinteres Ende einer Motorhaube anhebt, um so einen Raum (Zwischenraum) zwischen dem Fußgänger und einem harten Teil, wie beispielsweise dem Verbrennungsmotor, zu vergrößern, um so die Aufprallenergie, die auf einen Kopfabschnitt des Fußgängers aufgebracht wird, unter Verwendung des Raumes zu absorbieren, um so einen Aufprall des Kopfabschnitts des Fußgängers zu mindern.
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Die vorstehend beschriebene Fahrzeugkollisionserfassungsvorrichtung weist eine Vorrichtung auf, die derart aufgebaut ist, dass ein Kammerelement mit einem darin gebildeten Kammerraum an einer vorderen Oberfläche einer Stoßstangenverstärkung in einer Stoßstange des Fahrzeugs angeordnet ist und dass der Druck in dem Kammerraum durch einen Drucksensor erfasst wird. Bei der auf diese Weise aufgebauten Vorrichtung wird, wenn ein Objekt eines Fußgängers oder dergleichen mit einer Stoßstange (Stoßstangenabdeckung) kollidiert, die Stoßstangenabdeckung verformt und folglich das Kammerelement verformt, wodurch eine Druckänderung in dem Kammerraum hervorgerufen wird. Dementsprechend erfasst die Fahrzeugkollisionserfassungsvorrichtung die Druckänderung durch den Drucksensor, um so eine Kollision des Fußgängers oder dergleichen mit der Stoßstangenabdeckung zu erfassen.
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Im Laufe der letzten Jahre ist eine Fahrzeugkollisionserfassungsvorrichtung eines Rohrtyps vorgeschlagen worden, die eine Kollision unter Verwendung eines Rohrelements erfasst, das eine geringere Größe aufweist und einfacher befestigbar ist als die Fahrzeugkollisionserfassungsvorrichtung des Kammertyps. Diese Fahrzeugkollisionserfassungsvorrichtung ist aufgebaut aus: einem Stoßstangenabsorber, der in einer Stoßstange des Fahrzeugs angeordnet ist; einem hohlen Rohrelement, das in einen Nutabschnitt eingepasst ist, der an dem Stoßstangenabsorber in einer Fahrzeugquerrichtung gebildet ist; und einem Drucksensor zur Erfassung des Drucks in dem Rohrelement. Wenn ein Fußgänger oder dergleichen mit einem vorderen Abschnitt des Fahrzeugs kollidiert, wird, wenn eine Stoßstangenabdeckung verformt wird, folglich der Stoßstangenabsorber verformt, wobei er einen Aufprall absorbiert, und wird zur gleichen Zeit ebenso das Rohrelement verformt. Zu dieser Zeit wird der Druck in dem Rohrelement erhöht und erfasst die Fahrzeugkollisionserfassungsvorrichtung eine Änderung des Drucks in dem Rohrelement anhand des Drucksensors, um so eine Kollision des Fahrzeugs mit dem Fußgänger zu erfassen.
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LITERATUR AUS DEM STAND DER TECHNIK
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PATENTDOKUMENT
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- Patentdokument 1: JP 2014-505629 A
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Hierbei besteht, in der vorstehend beschriebenen Fahrzeugkollisionserfassungsvorrichtung des Röhrentyps, wenn das Fahrzeug mit dem Fußgänger oder dergleichen kollidiert, ein bestimmtes Verhältnis zwischen einem Betrag der Verformung in einer Fahrzeugfront- und Fahrzeugheckrichtung (nachstehend als Fahrzeuglängsrichtung bezeichnet) des Stoßstangenabsorbers, der mit der Verformung der Stoßstangenabdeckung verformt wird, und einem Betrag der Verformung in der Fahrzeuglängsrichtung des Rohrelements. Genauer gesagt, der Betrag der Verformung in der Fahrzeuglängsrichtung des Rohrelements nimmt proportional zu dem Betrag der Verformung in der Fahrzeuglängsrichtung des Stoßstangenabsorbers zu.
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Die auf die obige Weise aufgebaute Fahrzeugkollisionserfassungsvorrichtung wirft jedoch das folgende Problem auf. Für den Fall, dass eine Innenwandoberfläche auf einer Frontseite und eine Innenwandoberfläche auf einer Heckseite des Fahrzeugs in dem Rohrelement in Kontakt miteinander gebracht werden und anschließend der Stoßstangenabsorber weiter zur Heckseite des Fahrzeugs verformt wird, ist das Rohrelement in der Fahrzeuglängsrichtung nur schwer weiter verformbar, was dahingehend ein Problem aufwirft, dass eine Ausgabe des Drucks, der durch den Drucksensor gemessen wird, in die Sättigung kommt.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung spricht das obige Problem an. Es ist folglich Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fahrzeugkollisionserfassungsvorrichtung bereitzustellen, die einen Druckerfassungsbereich durch ein Rohrelement in einer Fahrzeugkollisionserfassungsvorrichtung eines Rohrtyps in ausreichender Weise sicherstellen kann.
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Zum Lösen der Aufgabe weist eine Fahrzeugkollisionserfassungsvorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung auf: einen Stoßstangenabsorber, der in einer Stoßstange eines Fahrzeugs angeordnet ist, ein starres Element; ein Erfassungsrohrelement, das an einem Nutabschnitt befestigt ist, der an einer hinteren Oberfläche des Stoßstangenabsorbers in einer Fahrzeugquerrichtung gebildet ist, und das auf einer Fahrzeugfrontseite des starren Elements angeordnet ist, wobei das Erfassungsrohrelement einen hohlen Abschnitt aufweist; und einen Drucksensor, der einen Druck in dem hohlen Abschnitt misst. Die Erfassungsvorrichtung erfasst eine Kollision eines Objekts mit der Stoßstange auf der Grundlage eines Druckmessergebnisses durch den Drucksensor. Das starre Element weist einen vertieften Abschnitt in der Fahrzeugquerrichtung an einer Position gegenüberliegend zu dem Erfassungsrohrelement an einer vorderen Oberfläche des starren Elements auf. Der vertiefte Abschnitt ist in der Lage, wenigstens einen Teil des Erfassungsrohrelements aufzunehmen, das durch den Stoßstangenabsorber gedrückt wird, um verformt zu werden, wenn das Fahrzeug die Kollision erfährt.
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Gemäß diesem Aufbau ist der vertiefte Abschnitt an der Position gegenüberliegend zu dem Erfassungsrohrelement in der vorderen Oberfläche des starren Elements in der Fahrzeugquerrichtung gebildet, so dass, wenn die Kollision verursacht wird, wenigstens ein Abschnitt des Erfassungsrohrelements, das durch den Stoßstangenabsorber gedrückt und verformt wird, in dem vertieften Abschnitt aufgenommen werden kann. Auf diese Weise kann, wenn der Stoßstangenabsorber zur Heckseite des Fahrzeugs verformt wird, verhindert werden, dass das Ausgangssignal des Drucks, der durch den Drucksensor gemessen wird, in die Sättigung kommt, da die Innenwandoberflächen auf der Frontseite und der Heckseite des Fahrzeugs des Erfassungsrohrelements in Kontakt miteinander gebracht werden. Folglich kann ein Druckerfassungsbereich durch das Erfassungsrohrelement der Fahrzeugkollisionserfassungsvorrichtung in ausreichender Weise sichergestellt werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die obigen und weitere Aufgaben, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher ersichtlich. In den Zeichnungen zeigt:
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1 eine Abbildung zur Veranschaulichung eines allgemeinen Aufbaus einer Fahrzeugkollisionserfassungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform;
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2 eine vergrößerte Ansicht eines Stoßstangenteils aus der 1;
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3 eine Schnittansicht entlang der Linie III-III des Stoßstangenteils aus der 2;
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4 eine vergrößerte Schnittansicht eines vertieften Abschnitts einer Stoßstangenverstärkung aus der 3;
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5 eine Abbildung zur Veranschaulichung eines Zustands, in dem eine Verformung eines Erfassungsrohrelements der ersten Ausführungsform voranschreitet;
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6 eine Abbildung zur Veranschaulichung eines Zustands, in dem Innenwandoberflächen auf einer Frontseite und einer Heckseite eines Fahrzeugs des Erfassungsrohrelements der ersten Ausführungsform in Kontakt miteinander gebracht werden;
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7 eine Abbildung entsprechend 4 gemäß einem Referenzbeispiel;
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8 eine Abbildung entsprechend 4 gemäß einer zweiten Ausführungsform;
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9 eine Abbildung entsprechend 6 in der zweiten Ausführungsform;
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10 eine Abbildung entsprechend 4 gemäß einer dritten Ausführungsform;
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11 eine Abbildung entsprechend 6 in der dritten Ausführungsform;
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12 eine Abbildung zur Veranschaulichung eines allgemeinen Aufbaus einer Fahrzeugkollisionserfassungsvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform;
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13 eine vergrößerte Ansicht eines Stoßstangenteils aus der 12;
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14 eine Schnittansicht entlang der Linie XIV-XIV des Stoßstangenteils aus der 13; und
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15 eine vergrößerte Schnittansicht eines vertieften Abschnitts einer Stoßstangenverstärkung aus der 14.
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AUSFÜHRUNGSFORMEN ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
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(Erste Ausführungsform)
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Nachstehend ist eine Fahrzeugkollisionserfassungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 1 bis 7 beschrieben. Wie in den 1 und 2 gezeigt, ist eine Fahrzeugkollisionserfassungsvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform aus einem Stoßstangenabsorber 2, einem Erfassungsrohrelement 3, einem Drucksensor 4, einem Geschwindigkeitssensor 5, einer Kollisionserfassungs-ECU 6, einer Stoßstangenverstärkung 9 und dergleichen aufgebaut. Die Fahrzeugkollisionserfassungsvorrichtung 1 erfasst eine Kollision eines Objekts eines Fußgängers oder dergleichen mit einer Stoßstange 7, die in einem Frontabschnitt eines Fahrzeugs vorgesehen ist. Die Stoßstange 7 ist, wie in 3 gezeigt, hauptsächlich aus einer Stoßstangenabdeckung 8, dem Stoßstangenabsorber 2 und der Stoßstangenverstärkung 9 aufgebaut.
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Der Stoßstangenabsorber 2 ist an einer vorderen Oberfläche 9a der Stoßstangenverstärkung 9 vorgesehen und derart angeordnet, dass er das Erfassungsrohrelement 3 umgibt. Der Stoßstangenabsorber 2 ist ein Element, das zur Absorbierung eines Stoßes/Aufpralls in der Stoßstange 7 dient und beispielsweise aus geschäumten Polypropylen oder dergleichen aufgebaut ist.
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In einer hinteren Oberfläche 2b des Stoßstangenabsorbers 2 ist ein Nutabschnitt 2a gebildet, in den das Erfassungsrohrelement 3 eingepasst ist, so wie es in den 3 und 4 gezeigt ist. Der Nutabschnitt 2a weist einen rechteckigen Querschnitt auf und ist in einer Fahrzeugquerrichtung gebildet. Eine Länge L2 in einer Fahrzeuglängsrichtung des Nutabschnitts 2a ist um eine bestimmte Länge geringer als eine Länge (Außendurchmesser D) in der Fahrzeuglängsrichtung des Erfassungsrohrelements 3 ausgelegt. Diesbezüglich kann der Nutabschnitt 2a einen gebogenen Abschnitt, der in einer Aufwärts- und Abwärtsrichtung gebogen ist, in der Mitte in der Fahrzeugquerrichtung aufweisen (wie beispielsweise ein Formabschnitt, der in einem zentralen Abschnitt in der Fahrzeugquerrichtung angeordnet ist). Ferner ist eine Querschnittsform des Nutabschnitts 2a nicht auf eine rechteckige Form beschränkt, sondern ist in geeigneter Weise beispielsweise in eine polygonale Form, eine kreisrunde Form oder eine elliptische Form änderbar.
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Das Erfassungsrohrelement 3 ist, wie in den 1 und 2 gezeigt, ein rohrförmiges Element, in dem ein hohler Abschnitt 3a gebildet ist und das sich in der Fahrzeugquerrichtung (Querrichtung des Fahrzeugs) erstreckt und das in den Nutabschnitt 2a des Stoßstangenabsorbers 22 eingepasst ist. Ferner ist das Erfassungsrohrelement 3 an einer vorderen Oberfläche 9a (auf einer Frontseite des Fahrzeugs) der Stoßstangenverstärkung 9 in der Stoßstange 7 des Fahrzeugs angeordnet. Beide Endabschnitte des Erfassungsrohrelements 3 sind nahezu in der Form eines Buchstaben C gekrümmt, und zwar an der linken und rechten Außenseite in der Fahrzeugquerrichtung der Stoßstangenverstärkung 9, und mit den Drucksensoren 4 verbunden, die nachstehend noch beschrieben sind.
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Das Erfassungsrohrelement 3 weist eine kreisrunde Querschnittsform auf und ist aus einem synthetischen Kautschuk, wie beispielsweise Silikonkautschuk, aufgebaut. Ein Außendurchmesser D des Erfassungsrohrelements 3 ist beispielsweise mit ungefähr 8 bis 12 mm bemessen. Ferner ist eine Dicke t einer Umfangswand des Erfassungsrohrelements 3 beispielsweise mit ungefähr 1 bis 2 mm bemessen. Diesbezüglich ist eine Querschnittsform des Erfassungsrohrelements 3 nicht auf eine kreisrunde Form beschränkt, sondern kann eine polygonale Form, wie beispielsweise ein Quadrat, sein. Ferner kann, als das Material des Erfassungsrohrelements 3, Ethylen-Propylen-Kautschuk (EPDM) oder dergleichen, eingesetzt werden.
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Hierin ist die Länge L2 in der Fahrzeuglängsrichtung des Nutabschnitts 2a, wie vorstehend beschrieben, geringer als die Länge in der Fahrzeuglängsrichtung des Erfassungsrohrelements 3, so dass in einem Zustand, in dem das Erfassungsrohrelement 3 in den Nutabschnitt 2a eingepasst ist, ein hinterer Abschnitt des Erfassungsrohrelements 3 um eine bestimmte Länge von der hinteren Oberfläche 2b des Stoßstangenabsorbers 2 zu einer Heckseite ragt. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Länge L2 in der Fahrzeuglängsrichtung des Nutabschnitts 2a auf (D – 2t) gesetzt, so dass in einem Zustand, in dem das Erfassungsrohrelement 3 in den Nutabschnitt 2a eingepasst ist, der hintere Abschnitt des Erfassungsrohrelements 3 um 2t von der hinteren Oberfläche 2b des Stoßstangenabsorbers 2 zur Heckseite ragt.
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Die Drucksensoren 4 sind, verglichen mit der vorderen Oberfläche 9a der Stoßstangenverstärkung 9, auf einer Heckseite des Fahrzeugs angeordnet. Insbesondere sind zwei Drucksensoren 4 am rechten und am linken Ende in der Stoßstangenabdeckung 7 angeordnet und fest an einer hinteren Oberfläche 9b der Stoßstangenverstärkung 9 befestigt, anhand von Befestigungsschrauben oder dergleichen (nicht in den Zeichnungen gezeigt). In der vorliegenden Ausführungsform sind zwei Drucksensoren 4 auf diese Weise angeordnet, um so eine Redundanz und eine Messgenauigkeit gewährleisten zu können.
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Die Drucksensoren 4 sind, wie in 2 gezeigt, derart aufgebaut, dass sie sowohl mit dem linken als auch mit dem rechten Endabschnitt des Erfassungsrohrelements 3 verbunden sind und den Druck in dem hohlen Abschnitt 3a des Erfassungsrohrelements 3 messen. Insbesondere ist jeder der Drucksensoren 4 eine Sensorvorrichtung, die dazu ausgelegt ist, eine Druckänderung von Gas und eine Druckänderung von Luft in dem hohlen Abschnitt 3a des Erfassungsrohrelements 3 zu messen. Jeder der Drucksensoren 4 ist, wie in 1 gezeigt, über eine Übertragungsleitung elektrisch mit der Kollisionserfassungs-ECU (elektrische Steuereinheit) 6 verbunden und gibt ein Signal proportional zum Druck an die Kollisionserfassungs-ECU 6. Die Kollisionserfassungs-ECU 6 erfasst eine Kollision eines Fußgängers mit der Stoßstange 7 auf der Grundlage eines Druckmessergebnisses durch den Drucksensor 4. Ferner ist die Kollisionserfassungs-ECU 6 elektrisch mit einer Fußgängerschutzvorrichtung 10 verbunden.
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Der Geschwindigkeitssensor 5 ist eine Sensorvorrichtung, die dazu ausgelegt ist, eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu erfassen, und ist über eine Signalleitung elektrisch mit der Kollisionserfassungs-ECU 6 verbunden. Der Geschwindigkeitssensor 5 sendet ein Signal proportional zu einer Fahrzeuggeschwindigkeit an die Kollisionserfassungs-ECU 6.
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Die Kollisionserfassungs-ECU 6 ist hauptsächlich aus einer CPU aufgebaut und steuert einen Gesamtbetrieb der Fahrzeugkollisionserfassungsvorrichtung 1 und ist jeweils elektrisch mit den Drucksensoren 4, dem Geschwindigkeitssensor 5 und der Fußgängerschutzvorrichtung 10 verbunden (siehe 1). Ein Drucksignal (Druckdaten) von den Drucksensoren 4 und ein Geschwindigkeitssignal (Geschwindigkeitsdaten) von dem Geschwindigkeitssensor 5 werden an die Kollisionserfassungs-ECU 6 gegeben. Die Kollisionserfassungs-ECU 6 führt eine bestimmte Kollisionsbestimmungsverarbeitung auf der Grundlage des Druckmessergebnisses durch die Drucksensoren 4 (Eingangssignal) und eines Geschwindigkeitserfassungsergebnisses durch den Geschwindigkeitssensor 5 (Eingangssignal) aus und aktiviert für den Fall, dass sie eine Kollision eines Objekts eines Fußgängers oder dergleichen mit der Stoßstange 7 erfasst, die Fußgängerschutzvorrichtung 10.
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Die Stoßstange 7 dämpft einen Aufprall, wenn das Fahrzeug mit einem Objekt kollidiert, und ist aus der Stoßstangenabdeckung 8, dem Stoßstangenabsorber 2, der Stoßstangenverstärkung 9 und dergleichen aufgebaut. Die Stoßstangenabdeckung 8 ist ein Element, das derart vorgesehen ist, dass es bildende Teile der Stoßstange 7 abdeckt, und ist aus Harz, wie beispielsweise Polypropylen oder dergleichen, aufgebaut. Die Stoßstangenabdeckung 8 formt ein externes Erscheinungsbild der Stoßstange 7 und zur gleichen Zeit einen Abschnitt eines externen Erscheinungsbildes des gesamten Fahrzeugs.
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Die Stoßstangenverstärkung 9 ist ein starres Element, das in der Stoßstangenabdeckung 8 angeordnet ist und sich in der Fahrzeugquerrichtung erstreckt, und ist aus Metall, wie beispielsweise Aluminium, aufgebaut, und ist, wie in 3 gezeigt, ein hohles Element, das einen Querschnitt mit einer Balken in der Mitte aufweist und gleich einem Buchstaben B geformt ist. Ferner weist die Stoßstangenverstärkung 9 eine Oberfläche auf einer Frontseite des Fahrzeugs (vordere Oberfläche 9a) und eine Oberfläche auf einer Heckseite des Fahrzeugs (hintere Oberfläche 9b) auf. Die Stoßstangenverstärkung 9 ist, wie in den 1 und 2 gezeigt, an den Frontenden von Seitenelementen 11 befestigt, die ein Paar von Metallelementen bilden, das sich in der Fahrzeuglängsrichtung erstreckt.
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Für gewöhnlich können, bei einer Kollision des Fahrzeugs, viele Fälle eintreten, bei denen das Fahrzeug mit einem Fußgänger oder einem anderen Fahrzeug kollidiert, die in einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs (d.h. vor dem Fahrzeug) vorhanden sind. Aus diesem Grund sind, in der vorliegenden Ausführungsform, die Drucksensoren 4 an der hinteren Oberfläche 9b der Stoßstangenverstärkung 9 angeordnet, so dass durch das Vorhandensein der Stoßstangenverstärkung 9 verhindert wird, dass ein Aufprall infolge der Kollision des Fahrzeugs mit dem Fußgänger oder dem anderen Fahrzeug vor dem Fahrzeug von der Stoßstangenabdeckung 8 und dergleichen, die ganz vorne am Fahrzeug vorgesehen sind, direkt auf die Drucksensoren 4 übertragen wird.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist, wie in 4 gezeigt, ein vertiefter Abschnitt 9c an der vorderen Oberfläche 9a der Stoßstangenverstärkung 9 in der Fahrzeugquerrichtung gebildet. Eine Querschnittsform des vertieften Abschnitts 9c, von einer Seite des Fahrzeugs betrachtet, ist eine rechteckige Form. Ferner ist der vertiefte Abschnitt 9c an einer Position gegenüberliegend zu dem Erfassungsrohrelement 3 gebildet, das in der Fahrzeugquerrichtung in den Nutabschnitt 2a eingepasst ist.
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Insbesondere ist, in dem vertieften Abschnitt 9c, eine obere Endoberfläche einer Innenwand zum Bilden des vertieften Abschnitts 9c höher im Fahrzeug als eine obere Endoberfläche des Nutabschnitts 2a angeordnet und eine untere Endoberfläche der Innenwand zum Bilden des vertieften Abschnitts 9c im Fahrzeug tiefer als eine untere Endoberfläche des Nutabschnitts 2a angeordnet.
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Ferner ist eine Länge Lc in der Fahrzeuglängsrichtung des vertieften Abschnitts 9c in der vorliegenden Ausführungsform auf eine Länge gleich dem 2-fachen der Dicke t der Umfangswand des Erfassungsrohrelements 3, d.h. 2t, gesetzt. Diesbezüglich ist die Länge L nicht auf 2t beschränkt, sondern ist es ausreichend, wenn die Länge Lc > 0 ist. Insbesondere ist es, was einen Bereich der Länge Lc betrifft, ausreichend, wenn t ≤ Lc ≤ 2t ist.
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Ferner ist eine Länge Hc in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs des vertieften Abschnitts 9c größer als ein Außendurchmesser D (Länge in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs) des Erfassungsrohrelements 3 bemessen. Insbesondere wird angenommen, dass die Länge Hc in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs des vertieften Abschnitts 9c größer bemessen ist als eine Aufwärts- und Abwärtsgröße, wenn Innenwandoberflächen (Innenumfangsseitenwandoberflächen) auf der Frontseite und auf der Heckseite des Fahrzeugs des Erfassungsrohrelements 3 in Kontakt miteinander gebracht werden und der hohle Abschnitt 3a des Erfassungsrohrelements 3 folglich vollständig kollabiert, in diesem Fall π × (D – 2t)/2 + 2t.
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In der vorliegenden Ausführungsform wird das Erfassungsrohrelement 3 in den Nutabschnitt 2a des Stoßstangenabsorbers 2 eingepasst und anschließend die Stoßstangenverstärkung 9, in der der vorstehend beschriebene vertiefte Abschnitt 9c gebildet ist, mit dem Stoßstangenabsorber 2 kombiniert, in einem Zustand, in dem die Stoßstangenverstärkung 9 an die hintere Oberfläche 2b des Stoßstangenabsorbers 2 grenzt. Zu dieser Zeit ist das Erfassungsrohrelement 3 in einem Zustand angeordnet, in dem wenigstens ein Abschnitt (Anschnitt auf der Heckseite des Fahrzeugs und dergleichen) des Erfassungsrohrelements 3 in dem vertieften Abschnitt 9c aufgenommen ist. Diesbezüglich ist der Außendurchmesser D des Erfassungsrohrelements 3 nahezu gleich einer Länge von (L2 + Lc).
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Als die Fußgängerschutzvorrichtung 10 wird beispielsweise eine Pop-up-Motorhaube eingesetzt. Bei der Pop-up-Motorhaube wird, nachdem eine Kollision des Fahrzeugs erfasst wurde, ein hinteres Ende einer Motorhaube unverzüglich angehoben, um einen Raum (Zwischenraum) zwischen dem Fußgänger und einem harten Teil, wie beispielsweise dem Verbrennungsmotor oder dergleichen, zu vergrößern, wodurch eine Aufprallenergie, die auf einen Kopfabschnitt des Fußgängers aufgebracht wird, unter Verwendung des Raumes absorbiert und folglich der Aufprall des Kopfabschnitts des Fußgängers gedämpft wird. Diesbezüglich wird, anstelle der Pop-up-Motorhaube, ebenso empfohlen, einen Motorhauben-Airbag oder dergleichen einzusetzen, der einen Airbag von der Motorhaube her auslöst, um einen unteren Bereich der Windschutzscheibe abzudecken, um so den Aufprall des Fußgängers zu dämpfen.
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Nachstehend ist ein Ablauf in der Fahrzeugkollisionserfassungsvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform bei einer Kollision unter Bezugnahme auf die 5 und 6 beschrieben. Wenn das Fahrzeug mit dem Fußgänger oder dergleichen kollidiert, wird die Stoßstangenabdeckung 8 der Stoßstange 7 zur Heckseite des Fahrzeugs verformt, durch einen Aufprall (externe Kraft), der verursacht wird, wenn das Fahrzeug mit dem Fußgänger oder dergleichen kollidiert. Anschließend wird, wenn die Stoßstangenabdeckung 7 verformt wird, wie in 5 gezeigt, der Stoßstangenabsorber 2 zur Heckseite des Fahrzeugs verformt, wobei er den Aufprall absorbiert, und gleichzeitig das Erfassungsrohrelement 3 derart verformt, dass es in der Fahrzeuglängsrichtung kollabiert, d.h. zusammengefaltet wird. Zu dieser Zeit wird der Druck in dem hohlen Abschnitt 3a des Erfassungsrohrelements 3 schnell erhöht und eine Druckänderung in dem hohlen Abschnitt 3a zu den Drucksensoren 4 übertragen. Anschließend dauert die Verformung des Erfassungsrohrelements 3, wie in 6 gezeigt, an, bis sich die Innenwandoberflächen auf der Frontseite und der Heckseite des Fahrzeugs des Erfassungsrohrelements 3 gegenseitig kontaktieren. Diesbezüglich zeigt ein weißer Pfeil in den 5 und 6 eine Richtung, in der die externe Kraft aufgebracht wird.
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Hierin besteht ein bestimmtes Verhältnis zwischen einem Betrag der Verformung des Stoßstangenabsorbers 2 und einem Betrag der Verformung des Erfassungsrohrelements 3. Genauer gesagt, wenn angenommen wird, dass der Betrag der Verformung des Stoßstangenabsorbers 2 durch x1 beschrieben wird; der Betrag der Verformung des Erfassungsrohrelements 3 durch x2 beschrieben wird; eine Länge in der Fahrzeuglängsrichtung des Stoßstangenabsorbers 2 vor der Kollision durch L1 beschrieben wird; und eine Länge in der Fahrzeuglängsrichtung des Erfassungsrohrelements 3 vor der Kollision durch L2 beschrieben wird, besteht ein Verhältnis, das durch die nachfolgende Gleichung (1) beschrieben wird. Diesbezüglich wird der Betrag der Verformung des Stoßstangenabsorbers 2 auf das Erfassungsrohrelement 3 übertragen, wobei eine Dämpfung erfolgt. Ein Betrag der Dämpfung ist jedoch sehr gering, so dass der Betrag der Dämpfung vernachlässigt wird. L2/L1 = x2/x1 (Gleichung 1)
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In der Gleichung 1 ist, wenn die Dicke t der Umfangswand des Erfassungsrohrelements 3 berücksichtigt wird, der Betrag der Verformung, mit dem das Erfassungsrohrelement 3 in der Fahrzeuglängsrichtung verformbar ist, (x2 – 2·t). Dies entspricht einem Fall, in dem die Innenwandoberfläche auf der Frontseite des Fahrzeugs und die Innenwandoberfläche auf der Heckseite des Fahrzeugs des Erfassungsrohrelements 3 in Kontakt miteinander gebracht werden. Wenn die Gleichung 1 auf diese Weise unter Berücksichtigung der Dicke t der Umfangswand des Erfassungsrohrelements 3 umgeformt wird, kann die nachfolgende Gleichung erhalten werden. x1 = (x2 – 2·t) × (L1/L2) (Gleichung 2)
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In der Gleichung 2 soll ein Fall (A) angenommen werden, in dem: beispielsweise L1 = 80 mm; L2 = 8 mm (Außendurchmesser D des Erfassungsrohrelements 3 = 8 mm); und t2 = 2 mm (Dicke t der Umfangswand des Erfassungsrohrelements 3 = 2 mm) gelten. In diesem Fall wird ein Vergleichsausdruck x1 = (x2 – 4)·10 erhalten.
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Hierin wird, wie in einem Referenzbeispiel in der 7 gezeigt, in einem Fall, in dem der vertiefte Abschnitt 9c nicht an der vorderen Oberfläche 9a der Stoßstangenverstärkung 9 gebildet ist, ein Höchstwert des Betrags der Verformung x2 des Erfassungsrohrelements 3 gleich dem Außendurchmesser D des Erfassungsrohrelements 3, d.h. 8 mm. Zu dieser Zeit ergibt sich, aus der Gleichung 2, x1 = (8 – 4)·10 = 40 mm. Genauer gesagt, wenn der Betrag der Verformung x1 in der Fahrzeuglängsrichtung des Stoßstangenabsorbers 2 einen Wert von 40 mm überschreitet, werden die Innenwandoberflächen auf der Frontseite und der Heckseite des Fahrzeugs des Erfassungsrohrelements 3 in Kontakt miteinander gebracht (Bodenkontaktzustand) und ist der Stoßstangenabsorber 2 folglich nur schwer weiter in der Fahrzeuglängsrichtung verformbar, so dass ein Ausgangssignal des Drucks gemäß einer Messung durch den Drucksensor 4 in eine Sättigung kommt. Demgegenüber ist ein maximaler Betrag der Verformung des Stoßstangenabsorbers 2 gleich der Länge L1 in der Fahrzeuglängsrichtung des Stoßstangenabsorbers 2, d.h. 80 mm. Folglich wird, im Falle A, der Betrag der Verformung des Stoßstangenabsorbers 2, der messbar ist, wenn der Betrag der Verformung des Erfassungsrohrelements 3 maximal wird, durch 40 ÷ 80 × 100 berechnet, um so als 50 % berechnet zu werden. Genauer gesagt, der Betrag der Verformung des Stoßstangenabsorbers 2, der den verbleibenden 50 % entspricht, ist durch die Verformung des Erfassungsrohrelements 3 folglich nicht messbar.
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Dementsprechend ist, in der vorliegenden Ausführungsform, der vertiefte Abschnitt 9c an der vorderen Oberfläche 9a der Stoßstangenverstärkung 9 gebildet, so dass, auch wenn der Betrag der Verformung x1 des Stoßstangenabsorbers 2 einen hohen Wert annimmt, das Erfassungsrohrelement 3 ausreichend verformbar ist. Insbesondere wird, wenn der Stoßstangenabsorber 2 das Erfassungsrohrelement 3 drückt, um so eine externe Kraft auf das Erfassungsrohrelement 3 zur Heckseite des Fahrzeugs aufzubringen, das Erfassungsrohrelement 3 zur Heckseite des Fahrzeugs verformt, in einem Zustand, in dem wenigstens ein Abschnitt (ein Abschnitt auf der Heckseite des Fahrzeugs) des Erfassungsrohrelements 3 in dem vertieften Abschnitt 9c aufgenommen wird (siehe 5). Wenn eine Länge in der Fahrzeuglängsrichtung des vertieften Abschnitts 9c als Lc angenommen wird, wird die Gleichung 2 in die nachfolgende Gleichung 3 umgeformt. x1 = (x2 – 2·t) × (L1/(L2 – Lc)) (Gleichung 3)
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In der Gleichung 3 wird angenommen, dass, ähnlich dem Fall A, L1 = 80 mm; L2 = 8 mm (Außendurchmesser D des Erfassungsrohrelements 3 = 8 mm); und t = 2 mm (Dicke der Umfangswand des Erfassungsrohrelements 3 = 2 mm) gilt. In der vorliegenden Ausführungsform wird angenommen, dass die Länge Lc in der Fahrzeuglängsrichtung des vertieften Abschnitts 9c auf 2t, d.h. 4 mm, gesetzt ist. In diesem Fall wird ein Vergleichsausdruck x1 = (x2 – 4)·(80/4) erhalten. Diesbezüglich wird angenommen, dass die Länge Lc in der Fahrzeuglängsrichtung des vertieften Abschnitts 9c in geeigneter Weise auf einen Wert innerhalb eines Bereichs gesetzt werden kann, der nicht geringer als die Dicke t der Umfangswand des Erfassungsrohrelements 3 und nicht größer als das 2-fache der Dicke t der Umfangswand des Erfassungsrohrelements 3, d.h. 2t, ist.
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Hierin ist ein Höchstwert von x2 gleich dem Außendurchmesser D des Erfassungsrohrelements 3, d.h. 8 mm. Zu dieser Zeit ergibt sich, aus der Gleichung 3, x1 = (8 – 4)·20 = 80 mm. Demgegenüber ist ein Höchstwert des Betrags der Verformung x1 des Stoßstangenabsorbers 2 gleich 80 mm. Folglich wird der Betrag der Verformung des Stoßstangenabsorbers 2, der messbar ist, wenn der Betrag der Verformung des Erfassungsrohrelements 3 einen Höchstwert annimmt, durch 80 ÷ 80 × 100 berechnet, um so als 100 % berechnet zu werden. Auf diese Weise kann der maximale Betrag der Verformung in der Fahrzeuglängsrichtung des Stoßstangenabsorbers 2 mit 100 % durch die Verformung des Erfassungsrohrelements 3 gemessen werden. Auf diese Weise kann, in der Fahrzeugkollisionserfassungsvorrichtung 1, ein Druckerfassungsbereich in dem hohlen Abschnitt 3a des Erfassungsrohrelements 3 durch den Drucksensor 4 erweitert bzw. vergrößert werden.
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Der vorstehend beschriebene “Druckerfassungsbereich” beschreibt einen Bereich einer Druckänderung, die durch den Drucksensor 4 messbar ist, wenn die Stoßstangenabdeckung 8 bei einer Kollision verformt wird, wodurch der Stoßstangenabsorber 2 zur Heckseite des Fahrzeugs verformt wird. Insbesondere beschreibt der “Druckerfassungsbereich” einen Bereich einer Druckänderung, die durch den Drucksensor 4 in einer Zeitspanne von dem Zeitpunkt, an dem das Erfassungsrohrelement 3 sich zu verformen beginnt, bis zu dem Zeitpunkt, an dem sich die Innenwandoberflächen auf der Frontseite und der Heckseite des Fahrzeugs des Erfassungsrohrelements 3 gegenseitig kontaktieren, wodurch ein Ausgangsignal des Drucks gemäß einer Messung durch den Drucksensor 4 in eine Sättigung kommt, messbar ist. Diesbezüglich wird der Druckerfassungsbereich in einem Fall, in dem die Länge in der Fahrzeuglängsrichtung des vertieften Abschnitts 9c durch Lc beschrieben wird, anhand der nachfolgenden Gleichung 4 berechnet. (L2 – 2·t)/(L2 – Lc) × 100 (Gleichung 4)
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Aus der vorstehend beschriebenen Gleichung 4 wird beispielsweise, wenn: L2 = 8; t = 2; und Lc = t sind, der Druckerfassungsbereich auf die folgende Weise berechnet: (8 – 2·2)/(8 – 2) × 100 = 66,7 %. Ferner wird, wenn: L2 = 8; t = 2; und Lc = 2t sind, der Druckerfassungsbereich auf die folgende Weise berechnet: (8 – 2·2)/(8 – 2·2) × 100 = 100 %.
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Ferner führt die Kollisionserfassungs-ECU 6 der Fahrzeugkollisionserfassungsvorrichtung 1 eine bestimmte Kollisionsbestimmungsverarbeitung auf der Grundlage von Messergebnissen des Drucksensors 4 und des Geschwindigkeitssensors 5 aus. Bei der Kollisionsbestimmungsverarbeitung wird beispielsweise eine effektive Masse eines kollidierenden Objekts auf der Grundlage der Messergebnisse des Drucksensors 4 und des Geschwindigkeitssensors 5 berechnet und in einem Fall, in dem die effektive Masse einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, bestimmt, dass eine Kollision zwischen dem Fahrzeug und dem Fußgänger verursacht ist. Ferner wird in einem Fall, in dem eine Fahrzeuggeschwindigkeit innerhalb eines vorbestimmten Bereichs (wie beispielsweise ein Bereich zwischen 25~55 km/h) liegt, bestimmt, dass die Kollision zwischen dem Fahrzeug und dem Fußgänger, die die Fußgängerschutzvorrichtung 10 auslösen muss, verursacht wird.
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Hierin beschreibt die “effektive Masse” eine Masse, die aus dem Messwert des Drucksensors 4 zur Zeit der Kollision unter Verwendung eines Verhältnisses zwischen Momentum und Impulse berechnet wird. In einem Fall, in dem eine Kollision zwischen dem Fahrzeug und einem Objekt verursacht wird und sich das Objekt in der Masse von dem Fußgänger unterscheidet, unterscheidet sich ein Wert, der durch den Drucksensor 4 gemessen wird, zwischen dem Objekt und dem Fußgänger. Aus diesem Grund kann, wenn ein Schwellenwert auf einen Wert zwischen der effektiven Masse eines menschlichen Körpers und einer Masse eines anderen kollidierenden Objekts, das angenommen wird gesetzt wird, die Art des kollidierenden Objekts unterschieden werden. Die effektive Masse wird, wie durch die nachfolgende Gleichung gezeigt, berechnet, indem ein definiter Integralwert in einer vorbestimmten Zeit eines Wertes des Drucks, der durch den Drucksensor 4 gemessen wird, durch eine Fahrzeuggeschwindigkeit geteilt wird, die durch den Geschwindigkeitssensor 5 gemessen wird. M = (∫P(t)dt)/V (Gleichung 5)
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In der Gleichung 5 kennzeichnet M eine effektive Masse, P einen Wert des Drucks gemäß einer Messung durch den Drucksensor 4 in einer vorbestimmten Zeit, t eine vorbestimmte Zeit (wie beispielsweise einige ms bis einige zehn ms), und V eine Fahrzeuggeschwindigkeit zur Zeit der Kollision, die durch den Geschwindigkeitssensor 5 gemessen wird. Was ein Verfahren zur Berechnung einer effektiven Masse betrifft, so kann eine effektive Masse unter Verwendung einer Gleichung berechnet werden, die eine kinetische Energie E eines kollidierenden Objekts beschreibt, d.h. E = 1/2·MV2. In diesem Fall wird die effektive Masse anhand der Gleichung M = 2·E/V2 berechnet.
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Anschließend gibt die Kollisionserfassungs-ECU 6 in einem Fall, in dem die Kollisionserfassungs-ECU 6 bestimmt, dass die Kollision zwischen dem Fahrzeug und der Fußgänger, die eine Aktivierung der Fußgängerschutzvorrichtung 10 erforderlich macht, verursacht wird, ein Steuersignal zur Aktivierung der Fußgängerschutzvorrichtung 10 aus, um so die Fußgängerschutzvorrichtung 10 zu aktivieren, um so einen Aufprall des Fußgängers gemäß obiger Beschreibung zu mindern.
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Die Fahrzeugkollisionserfassungsvorrichtung 1 der ersten Ausführungsform weist, wie vorstehend beschrieben, auf: den Stoßstangenabsorber 2, der in der Stoßstange 7 des Fahrzeugs angeordnet ist; das Erfassungsrohrelement 3, das in den Nutabschnitt 2a eingepasst ist, der an der hinteren Oberfläche 2b des Stoßstangenabsorbers 2 in der Fahrzeugquerrichtung angeordnet ist und der auf der Frontseite des Fahrzeugs der Stoßstangenverstärkung 9 (starres Element) angeordnet ist und in dem der hohle Abschnitt 3a gebildet ist; und die Drucksensoren 4, die jeweils den Druck in dem hohlen Abschnitt 3a des Erfassungsrohrelements 3 messen, und erfasst die Kollision des Objekts des Fußgängers oder dergleichen mit der Stoßstange 7 auf der Grundlage des Druckmessergebnisses durch die Drucksensoren 4. Die Fahrzeugkollisionserfassungsvorrichtung 1 ist dadurch gekennzeichnet, dass die Stoßstangenverstärkung 9 den vertieften Abschnitt 9c aufweist, der an der vorderen Oberfläche 9a hiervon an einer Position gegenüberliegend zu dem Erfassungsrohrelement 3 in der Fahrzeugquerrichtung gebildet ist, wobei der vertiefte Abschnitt 9c in der Lage ist, wenigstens einen Abschnitt des Erfassungsrohrelements 3 aufzunehmen, das bei einer Kollision durch den Stoßstangenabsorber 2 gedrückt und verformt wird.
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Gemäß diesem Aufbau ist der vertiefte Abschnitt 9c an der Position gegenüberliegend zu dem Erfassungsrohrelement 3 an der vorderen Oberfläche 9a der Stoßstangenverstärkung 9 (starres Element) in der Fahrzeugquerrichtung gebildet, so dass wenigstens der Abschnitt des Erfassungsrohrelements 3, das während der Kollision durch den Stoßstangenabsorber 2 gedrückt und verformt wird, in dem vertieften Abschnitt 9c aufgenommen werden kann. Auf diese Weise kann das folgende Problem verhindert werden: d.h., wenn der Stoßstangenabsorber 2 zur Heckseite des Fahrzeugs verformt wird, werden die Innenwandoberflächen auf der Frontseite und der Heckseite des Fahrzeugs des Erfassungsrohrelements 3 in Kontakt miteinander gebracht, wodurch das Ausgangssignal des Drucks gemäß einer Messung durch den Drucksensor 4 in die Sättigung kommt. Folglich kann der Druckerfassungsbereich durch das Erfassungsrohrelement 3 der Fahrzeugkollisionserfassungsvorrichtung 1 in ausreichender Weise sichergestellt werden.
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Ferner ist der Nutabschnitt 2a an der hinteren Oberfläche 2b des Stoßstangenabsorbers 2 gebildet, so dass das Erfassungsrohrelement 3 in stabiler Weise auf der Frontseite des Fahrzeugs der Stoßstangenverstärkung 9 angeordnet und das Erfassungsrohrelement 3 auf einfache Weise mit dem Stoßstangenabsorber 2 kombiniert werden kann.
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Darüber hinaus ist die Stoßstangenverstärkung 9 dadurch gekennzeichnet, dass die vordere Oberfläche 9a, mit Ausnahme des vertieften Abschnitts 9c, an die hintere Oberfläche 2b des Stoßstangenabsorbers 2 grenzt. Gemäß diesem Aufbau grenzt die hintere Oberfläche 2b des Stoßstangenabsorbers 2 an die vordere Oberfläche 9a (mit Ausnahme des vertieften Abschnitts 9c) der Stoßstangenverstärkung 9, so dass der Aufprall (externe Kraft) infolge der Kollision des Fahrzeugs mit dem Fußgänger oder dergleichen sicher durch die Stoßstangenverstärkung 9, die das starre Element bildet, empfangen werden kann. Auf diese Weise kann sicher verhindert werden, dass das Erfassungsrohrelement 3 zur Heckseite des Fahrzeugs abgelenkt bzw. gebeugt wird, und die Kollision folglich richtig erfasst werden. Ferner kann verhindert werden, dass das Erfassungsrohrelement 3 aus dem Nutabschnitt 2a fällt, und das Erfassungsrohrelement 3 folglich in stabiler Weise in dem Nutabschnitt 2a angeordnet werden.
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Des Weiteren ist die Länge Lc in der Fahrzeuglängsrichtung des vertieften Abschnitts 9c dadurch gekennzeichnet, dass sie größer oder gleich der Dicke t der Umfangswand des Erfassungsrohrelements 3 und nicht größer als das 2-fache der Dicke t der Umfangswand des Erfassungsrohrelements 3 ausgelegt wird.
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Gemäß diesem Aufbau ist, auf der Heckseite des Fahrzeugs des Erfassungsrohrelements 3, der vertiefte Abschnitt 9c gebildet, dessen Länge Lc in der Fahrzeuglängsrichtung größer oder gleich der Dicke t der Umfangswand des Erfassungsrohrelements 3 und nicht größer als das 2-fache der Dicke t der Umfangswand des Erfassungsrohrelements 3 ist, so dass das Erfassungsrohrelement 3 in ausreichender Weise proportional zu dem Betrag der Verformung in der Fahrzeuglängsrichtung des Stoßstangenabsorbers 2 verformbar ist.
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Auf diese Weise kann, in der Fahrzeugkollisionserfassungsvorrichtung 1, der Druckerfassungsbereich in dem hohlen Abschnitt 3a des Erfassungsrohrelements 3 durch den Drucksensor 4 sicher erweitert bzw. vergrößert werden. Ferner kann verhindert werden, dass die Länge Lc in der Fahrzeuglängsrichtung des vertieften Abschnitts 9c übermäßig vergrößert wird, um so das Erfassungsrohrelement 3 bei einer Kollision derart zu verformen, dass es zur Heckseite des Fahrzeugs abgelenkt bzw. gebeugt wird, so dass das Erfassungsrohrelement 3 folglich in geeigneter Weise verformbar ist. Im Fall A, der vorstehend beschrieben ist, kann der Druckerfassungsbereich, der in einem Fall, in dem der vertiefte Abschnitt 9c nicht gebildet ist, 50 % beträgt, auf 66,7 bis 100 % erweitert werden.
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Die Länge Lc in der Fahrzeuglängsrichtung des vertieften Abschnitts 9c ist dadurch gekennzeichnet, dass sie auf die doppelte, d.h. 2-fache Dicke der Umfangswand des Erfassungsrohrelements 3 gesetzt wird. Gemäß diesem Aufbau kann der Druckerfassungsbereich in dem hohlen Abschnitt 3a des Erfassungsrohrelements 3 effektiver vergrößert werden. Genauer gesagt, der Betrag der Verformung des Stoßstangenabsorbers 2, der messbar ist, wenn der Betrag der Verformung des Erfassungsrohrelements 3 einen Höchstwert annimmt, kann, wie vorstehend beschrieben, auf 100 % gesetzt werden. Im Fall A, der vorstehend beschrieben ist, kann der Druckerfassungsbereich, der in einem Fall, in dem der vertiefte Abschnitt 9c nicht gebildet ist, 50 % beträgt, auf 100 % erweitert werden.
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Ferner ist die Länge Hc in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs des vertieften Abschnitts 9c dadurch gekennzeichnet, dass sie größer als die Länge in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs des Erfassungsrohrelements 3 ausgelegt wird. Gemäß diesem Aufbau wird die Länge Hc in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs des vertieften Abschnitts 9c größer als die Länge in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs des Erfassungsrohrelements 3 ausgelegt, so dass ein Raum, in dem das Erfassungsrohrelement 3 in dem vertieften Abschnitt 9c verformt wird, in ausreichender Weise sichergestellt werden kann, wodurch verhindert werden kann, dass die Verformung des Erfassungsrohrelements 3 durch die Tatsache beeinträchtigt wird, dass Innenwandoberflächen an der oberen Seite und der unteren Seite des vertieften Abschnitts 9c gebildet sind. Insbesondere wird, in der vorliegenden Ausführungsform, die Länge Hc in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs des vertieften Abschnitts 9c größer als die Aufwärts- und Abwärtsgröße, wenn der hohle Abschnitt 3a des Erfassungsrohrelements 3 vollständig kollabiert, d.h. zusammengefaltet ist, ausgelegt, so dass das Erfassungsrohrelement 3 in geeigneter Weise verformt werden kann, bis die Innenwandoberflächen auf der Frontseite und der Heckseite des Fahrzeugs des Erfassungsrohrelements 3 in Kontakt miteinander gebracht werden.
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Darüber hinaus sind, in der vorliegenden Ausführungsform, zwei Drucksensoren 4 am linken und am rechten Ende der hinteren Oberfläche 9b der Stoßstangenverstärkung 9 angeordnet, so dass eine Druckänderung in dem Erfassungsrohrelement 3 mit hoher Genauigkeit messbar ist und eine Redundanz sichergestellt werden kann. Genauer gesagt, indem eine Kollisionsbestimmung unter Verwendung der Ausgangssignale der zwei Drucksensoren 4 getroffen wird, kann eine fehlerhafte Messung verhindert werden und eine richtige Kollisionserfassung erfolgen. Ferner werden die Drucksensoren 4 über Befestigungsschrauben oder dergleichen an der Stoßstangenverstärkung 9 befestigt, so dass die Drucksensoren 4 sicher befestigt werden können, so dass verhindert werden kann, dass die Drucksensoren 4 durch die externe Kraft während der Kollision abfallen oder beschädigt werden.
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(Zweite Ausführungsform)
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Nachstehend ist eine zweite Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 8 und 9 beschrieben. Diesbezüglich sind Teile in den 8 und 9 gleich denjenigen in der ersten Ausführungsform mit den gleichen Bezugszeichen versehen und nachstehend nicht wiederholt beschrieben. Es ist lediglich auf die von der ersten Ausführungsform verschiedenen Teile eingegangen.
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In der zweiten Ausführungsform weist die vordere Oberfläche 9a der Stoßstangenverstärkung 9 einen vertieften Abschnitt 9d auf, dessen Querschnittsform, von einer Seite des Fahrzeugs betrachtet, eine Halbkreisform ist, darauf in der Fahrzeugquerrichtung gebildet. In dem vertieften Abschnitt 9d ist, wie in 8 gezeigt, die Innenwandoberfläche derart schräg in einer gekrümmten Form gebildet, dass eine Länge in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs zur Heckseite des Fahrzeugs hin abnimmt. Der vertiefte Abschnitt 9d ist in der Fahrzeugquerrichtung an einer Position gegenüberliegend zu dem Erfassungsrohrelement 3 gebildet, das in den Nutabschnitt 2a des Stoßstangenabsorbers 2 eingepasst ist.
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Insbesondere ist, in dem vertieften Abschnitt 9d, ein höchster Abschnitt einer Innenwand, die den vertieften Abschnitt 9d bildet, im Fahrzeug höher als eine obere Endoberfläche des Nutabschnitts 2a angeordnet, und ein tiefster Abschnitt der Innenwand, die den vertieften Abschnitt 9d bildet, im Fahrzeug tiefer als eine untere Endoberfläche des Nutabschnitts 2a angeordnet.
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Ferner ist eine Länge Lc in der Fahrzeuglängsrichtung des vertieften Abschnitts 9d in der zweiten Ausführungsform auf eine Länge einer Dicke t einer Umfangswand des Erfassungsrohrelements 3 gesetzt. Diesbezüglich ist der Betrag der Länge Lc nicht auf t beschränkt, sondern ist es ausreichend, wenn die Länge Lc > 0 ist. Insbesondere ist es, was einen Bereich der Länge Lc betrifft, ausreichend, wenn t ≤ Lc ≤ 2t ist.
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Darüber hinaus wird eine Länge Hc in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs einer Öffnung des vertieften Abschnitts 9d größer als ein Außendurchmesser D (Länge in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs) des Erfassungsrohrelements 3 ausgelegt. Insbesondere wird die Länge Hc in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs in der Öffnung des vertieften Abschnitts 9d größer als eine Aufwärts- und Abwärtsgröße, wenn der hohle Abschnitt 3a des Erfassungsrohrelements 3 vollständig kollabiert, d.h. zusammengefaltet ist, ausgelegt (d.h. eingestellt).
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Des Weiteren wird, ähnlich der ersten Ausführungsform, das Erfassungsrohrelement 3 in den Nutabschnitt 2a des Stoßstangenabsorbers 2 eingepasst und anschließend die Stoßstangenverstärkung 9, in der der vertiefte Abschnitt 9d gebildet ist, mit dem Stoßstangenabsorber 2 kombiniert, in einem Zustand, in dem die Stoßstangenverstärkung 9 an die hintere Oberfläche 2b des Stoßstangenabsorbers 2 grenzt. Zu dieser Zeit ist das Erfassungsrohrelement 3 in einem Zustand angeordnet, in dem wenigstens ein Abschnitt (Abschnitt auf der Heckseite des Fahrzeugs) des Erfassungsrohrelements 3 in dem vertieften Abschnitt 9d aufgenommen ist. Diesbezüglich ist ein Außendurchmesser D des Erfassungsrohrelements 3 nahezu gleich einer Länge von (L2 + Lc).
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Die zweite Ausführungsform kann den gleichen Effekt wie die erste Ausführungsform hervorbringen. Insbesondere weist der vertiefte Abschnitt 9d die Querschnittsform auf, die, von der Seite des Fahrzeugs betrachtet, halbkreisförmig ist, so dass, wie in 9 gezeigt, wenn das kreisrunde Erfassungsrohrelement 3 zur Heckseite des Fahrzeugs verformt wird, mit der Verformung des Stoßstangenabsorbers 2, der vertiefte Abschnitt 9d das Erfassungsrohrelement 3 in stabiler Weise aufnehmen kann. Ferner ist eine äußere Form des vertieften Abschnitts 9d für eine äußere Form des Erfassungsrohrelements 3 passend, so dass ein Problem dahingehend verhindert werden kann, dass das Erfassungsrohrelement 3 mit Ecken oder dergleichen des vertieften Abschnitts 9d kollidiert und so beschädigt wird. Auf diese Weise kann der Druckerfassungsbereich durch das Erfassungsrohrelement 3 der Fahrzeugkollisionserfassungsvorrichtung 1 sicher erweitert bzw. vergrößert werden.
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(Dritte Ausführungsform)
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Nachstehend ist eine dritte Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 10 und 11 beschrieben. Diesbezüglich sind Teile in den 10 und 11 gleich denjenigen in der ersten Ausführungsform mit den gleichen Bezugszeichen versehen und nachstehend nicht wiederholt beschrieben. Es ist lediglich auf die von der ersten Ausführungsform verschiedenen Teile eingegangen.
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In der dritten Ausführungsform weist die vordere Oberfläche 9a der Stoßstangenverstärkung 9 einen vertieften Abschnitt 9e auf, dessen Querschnittsform, von der Seite des Fahrzeugs betrachtet, eine Dreieckform ist, darauf gebildet in der Fahrzeugquerrichtung gebildet. In dem vertieften Abschnitt 9e ist, wie in 10 gezeigt, eine Innenwandoberfläche schräg in einer sich verjüngenden Form derart gebildet, dass eine Länge in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs zur Heckseite des Fahrzeugs hin abnimmt. Der vertiefte Abschnitt 9e ist in der Fahrzeugquerrichtung an einer Position gegenüberliegend zu dem Erfassungsrohrelement 3 gebildet, das in den Nutabschnitt 2a des Stoßstangenabsorbers 2 eingepasst ist.
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Insbesondere ist, in dem vertieften Abschnitt 9e, ein höchster Abschnitt einer Innenwand, die den vertieften Abschnitt 9e bildet, im Fahrzeug höher als eine obere Endoberfläche des Nutabschnitts 2a angeordnet, und ein tiefster Abschnitt der Innenwand, die den vertieften Abschnitt 9e bildet, im Fahrzeug tiefer als eine untere Endoberfläche des Nutabschnitts 2a angeordnet.
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Ferner ist eine Länge Lc in der Fahrzeuglängsrichtung des vertieften Abschnitts 9e in der dritten Ausführungsform auf eine Länge einer Dicke t einer Umfangswand des Erfassungsrohrelements 3 gesetzt. Diesbezüglich ist der Betrag der Länge Lc nicht auf t beschränkt, sondern ist es ausreichend, wenn die Länge Lc > 0 ist. Insbesondere ist es, was einen Bereich der Länge Lc betrifft, ausreichend, wenn t ≤ Lc ≤ 2t ist.
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Darüber hinaus kann eine Länge Hc in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs in einer Öffnung des vertieften Abschnitts 9e größer als ein Außendurchmesser D (Länge in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs) des Erfassungsrohrelements 3, insbesondere größer als eine Aufwärts- und Abwärtsgröße des Erfassungsrohrelements 3, wenn der hohle Abschnitt 3a des Erfassungsrohrelements 3 vollständig kollabiert, d.h. zusammengefaltet ist, ausgelegt werden.
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Des Weiteren wird, ähnlich der ersten Ausführungsform, das Erfassungsrohrelement 3 in den Nutabschnitt 2a des Stoßstangenabsorbers 2 eingepasst und anschließend die Stoßstangenverstärkung 9, in der der vertiefte Abschnitt 9e gebildet ist, mit dem Stoßstangenabsorber 2 kombiniert, in einem Zustand, in dem die Stoßstangenverstärkung 9 an die hintere Oberfläche 2b des Stoßstangenabsorbers 2 grenzt. Zu dieser Zeit ist das Erfassungsrohrelement 3 in einem Zustand angeordnet, in dem wenigstens ein Abschnitt (Abschnitt auf der Heckseite des Fahrzeugs) des Erfassungsrohrelements 3 in dem vertieften Abschnitt 9e aufgenommen ist. Diesbezüglich ist der Außendurchmesser D des Erfassungsrohrelements 3 nahezu gleich der Länge von (L2 + Lc).
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Die dritte Ausführungsform kann ebenso den gleichen Effekt wie die erste Ausführungsform hervorbringen. Insbesondere wird, wie durch kreisrunden Umrandungen in der 11 gezeigt, wenn eine Kollision verursacht wird, das kreisrunde Erfassungsrohrelement 3 verformt, während es an zwei Punkten in dem vertieften Abschnitt 9e anliegt, so dass das Erfassungsrohrelement 3 in stabiler Weise verformt werden kann, ohne dass es in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs verschoben wird.
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(Vierte Ausführungsform)
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Nachsehend ist eine vierte Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 12 bis 15 beschrieben. Diesbezüglich sind Teile in den 12 bis 15 gleich denjenigen in der ersten Ausführungsform mit den gleichen Bezugszeichen versehen und nachstehend nicht wiederholt beschrieben. Es ist lediglich auf die von der ersten Ausführungsform verschiedenen Teile eingegangen. In der vierten Ausführungsform ist, wie in den 14 und 15 gezeigt, ein Rückelement 12 (starres Element) mit einem vertieften Abschnitt 12c auf der Frontseite des Fahrzeugs des Stoßstangenverstärkungselements 9 angeordnet.
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Das Rückelement 12 ist, wie in den 12 und 13 gezeigt, derart aufgebaut, dass es eine Oberfläche auf der Frontseite des Fahrzeugs (vordere Oberfläche 12a) und eine Oberfläche auf der Heckseite des Fahrzeugs (hintere Oberfläche 12b) aufweist, und in der Fahrzeugquerrichtung zwischen dem Stoßstangenabsorber 2 und der Stoßstangenverstärkung 9 angeordnet. Das Rückelement 12 ist ein starres Element, um eine externe Kraft infolge eines Aufpralls von der Frontseite des Fahrzeugs aufzunehmen, und beispielsweise aus Polyethylen (PE), Polybutylenterephthalat (PBT) oder dergleichen aufgebaut. Diesbezüglich wird angenommen, dass das Material des Rückelements 12 kein Element mit einer Funktion dahingehend aufweist, dass dann, wenn eine Kollision verursacht wird, das Element verformt wird, um so einen Aufprall bei der Kollision zu absorbieren, gleich dem Stoßstangenabsorber 2, der aus einem geschäumten Harz aufgebaut ist.
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Die vordere Oberfläche 12a des Rückelements 12 weist den vertieften Abschnitt 12c auf, der in der Fahrzeugquerrichtung daran gebildet ist. In dem vertieften Abschnitt 12c ist eine Querschnittsform, von der Seite des Fahrzeugs betrachtet, eine Rechteckform. Ferner ist der vertiefte Abschnitt 12c in der Fahrzeugquerrichtung an einer Position gegenüberliegend zu dem Erfassungsrohrelement 3 gebildet, der in den Nutabschnitt 2a des Stoßstangenabsorbers 2 eingepasst ist.
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Insbesondere ist, wie in 15 gezeigt, in dem vertieften Abschnitt 12c, eine obere Endoberfläche einer Innenwand, die den vertieften Abschnitt 12c bildet, im Fahrzeug höher als eine obere Endoberfläche des Nutabschnitts 2a angeordnet, und eine untere Endoberfläche der Innenwand, die den vertieften Abschnitt 12c bildet, im Fahrzeug tiefer als eine untere Endoberfläche des Nutabschnitts 2a angeordnet.
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Ferner ist eine Länge Lc in der Fahrzeuglängsrichtung des vertieften Abschnitts 12c der vierten Ausführungsform auf eine Länge gleich dem 2-fachen einer Dicke t einer Umfangswand des Erfassungsrohrelements 3, d.h. 2t, gesetzt. Diesbezüglich ist der Betrag der Länge Lc nicht auf t beschränkt, sondern ist es ausreichend, wenn die Länge Lc > 0 ist. Insbesondere ist es, was einen Bereich der Länge Lc betrifft, ausreichend, wenn t ≤ Lc ≤ 2t ist.
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Darüber hinaus ist eine Länge Hc in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs des vertieften Abschnitts 12c größer als ein Außendurchmesser D (Länge in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs) des Erfassungsrohrelements 3 ausgelegt. Insbesondere wird angenommen, dass die Länge Hc in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs des vertieften Abschnitts 12c größer ausgelegt ist als eine Aufwärts- und Abwärtsgröße des Erfassungsrohrelements 3, wenn Innenwandoberflächen (Innenumfangsseitenwandoberflächen) auf der Frontseite und der Heckseite des Fahrzeugs des Erfassungsrohrelements 3 in Kontakt miteinander gebracht werden und der hohle Abschnitt 3a des Erfassungsrohrelements 3 vollständig kollabiert bzw. zusammengefaltet ist, in diesem Fall π × (D – 2t)/2 + 2t).
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Ferner wird, in der vierten Ausführungsform, das Erfassungsrohrelement 3 in den Nutabschnitt 2a des Stoßstangenabsorbers 2 eingepasst und anschließend das Rückelement 12, in dem der vertiefte Abschnitt 12c gebildet ist, mit dem Stoßstangenabsorber 2 kombiniert, in einem Zustand, in dem das Rückelement 12 an die hintere Oberfläche 2b des Stoßstangenabsorbers 2 grenzt. Zu dieser Zeit ist das Erfassungsrohrelement 3 in einem Zustand angeordnet, in dem wenigstens ein Abschnitt (Abschnitt auf der Heckseite des Fahrzeugs) des Erfassungsrohrelements 3 in dem vertieften Abschnitt 12c aufgenommen ist. Diesbezüglich ist der Außendurchmesser D des Erfassungsrohrelements 3 nahezu gleich der Länge von (L2 + Lc).
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Ferner ist, auf der Heckseite des Fahrzeugs des Rückelements 12, die Stoßstangenverstärkung 9 angeordnet. Die Stoßstangenverstärkung 9 ist in einem Zustand angeordnet, in dem die vordere Oberfläche 9a in der Fahrzeugquerrichtung an die hintere Oberfläche 12b des Rückelements 12 grenzt.
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Die vorstehend beschriebene Fahrzeugkollisionserfassungsvorrichtung 1 der vierten Ausführungsform weist auf: den Stoßstangenabsorber 2, der in der Stoßstange 7 des Fahrzeugs angeordnet ist; das Erfassungsrohrelement 3, das in den Nutabschnitt 2a eingepasst ist, der an der hinteren Oberfläche 2b des Stoßstangenabsorbers 2 in der Fahrzeugquerrichtung angeordnet ist, und das auf der Frontseite des Fahrzeugs des Rückelements 12 angeordnet ist und in dem der hohle Abschnitt 3a des Erfassungsrohrelements 3 gebildet ist; und den Drucksensor 4, der den Druck in dem hohlen Abschnitt 3a des Erfassungsrohrelements 3 misst, und erfasst eine Kollision eines Objekts (Fußgänger) mit der Stoßstange 7 auf der Grundlage des Druckmessergebnisses durch den Drucksensor 4.
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Die vordere Oberfläche 12a des Rückelements 12 weist den vertieften Abschnitt 12c auf, der in der Fahrzeugquerrichtung an einer Position gegenüberliegend zu dem Erfassungsrohrelement 3 angeordnet ist, wobei der vertiefte Abschnitt 12c in der Lage ist, wenigstens einen Abschnitt des Erfassungsrohrelements 3 aufzunehmen, das bei einer Kollision durch den Stoßstangenabsorber 2 gedrückt und verformt wird. Folglich ist das Rückelement 12 dadurch gekennzeichnet, dass es auf der Frontseite des Fahrzeugs der Stoßstangenverstärkung 9 angeordnet und ein Element separat von der Stoßstangenverstärkung 9 ist.
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Die vierte Ausführungsform kann ebenso den gleichen Effekt wie die erste Ausführungsform hervorbringen. Insbesondere muss die Stoßstangenverstärkung 9 den darauf gebildeten vertieften Abschnitt nicht aufweisen, so dass, wenn das Rückelement 12, in dem der vertiefte Abschnitt 12 gebildet ist, auf der Frontseite des Fahrzeugs der Stoßstangenverstärkung 9 angeordnet wird, der Druckerfassungsbereich durch das Erfassungsrohrelement 3 der Fahrzeugkollisionserfassungsvorrichtung 1 erweiterbar ist.
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Nachstehend sind Modifikationen der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann auf verschiedene Weise modifiziert oder erweitert werden, ohne ihren Schutzumfang zu verlassen. In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wird beispielsweise angenommen, dass die Drucksensoren 4 an der hinteren Oberfläche 9b der Stoßstangenverstärkung 9 befestigt sind. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Die Position, an der Drucksensoren 4 angeordnet werden, kann in geeigneter Weise geändert werden.
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Ferner wird, in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen, in einem Fall, in dem die effektive Masse bei der Kollisionsbestimmungsverarbeitung größer oder gleich dem bestimmten Schwellenwert ist, bestimmt, dass die Kollision des Fahrzeugs mit dem Fußgänger, die es erforderlich macht, die Fußgängerschutzvorrichtung 10 zu aktivieren, vorliegt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Es können ein Wert des Drucks gemäß einer Messung durch den Drucksensor 4, eine Druckänderungsrate oder dergleichen als Schwellenwert für die Kollisionsbestimmungsverarbeitung verwendet werden.
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Darüber hinaus ragt, in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen, der hintere Abschnitt des Erfassungsrohrelements 3 um eine bestimmte Länge von der hinteren Oberfläche 2b der Stoßstangenverstärkung 9 zur Heckseite des Fahrzeugs, in einem Zustand, in dem das Erfassungsrohrelement 3 in den Nutabschnitt 2a des Stoßstangenabsorbers 2 eingepasst ist. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. So ist die vorliegende Erfindung beispielsweise auch in einem Fall, in dem eine Länge in der Fahrzeuglängsrichtung des Nutabschnitts 2a des Stoßstangenabsorbers 2 nahezu gleich einer Länge in der Fahrzeuglängsrichtung des Erfassungsrohrelements 3 ist, anwendbar.
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Obgleich die vorliegende Erfindung vorstehend in Verbindung mit ihren Ausführungsformen beschrieben ist, sollte wahrgenommen werden, dass sie nicht auf die Ausführungsformen und Konstruktionen beschränkt ist. Die vorliegende Erfindung soll derart verstanden werden, dass sie verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen mit umfasst. Ferner sollen, obgleich die verschiedenen Kombinationen und Konfigurationen gezeigt sind, andere Kombinationen und Konfigurationen, die mehr, weniger oder nur ein einziges Element aufweisen, ebenso als mit im Schutzumfang der vorliegenden Erfindung beinhaltet verstanden werden.
