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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
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Diese Anmeldung basiert auf der am 2. Dezember 2014 eingereichten
japanischen Patentanmeldung Nr. 2014-244354 , 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 den 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 der Druck in dem Kammerraum von einem Drucksensor gemessen 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 Frontabschnitt des Fahrzeugs kollidiert, wird 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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Bei der Fahrzeugkollisionserfassungsvorrichtung mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau ist jedoch kein ausreichender Zwischenraum in einer Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Rohrelements in dem Nutabschnitt vorgesehen, der in dem Stoßstangenabsorber gebildet ist, so dass, wenn das Fahrzeug mit dem Fußgänger kollidiert, Fälle eintreten, in denen die Verformung des Rohrelements durch die obere und untere Innenwandoberfläche des Nutabschnitts beeinträchtigt wird. In diesem Fall tritt dahingehend ein Problem auf, dass: das Rohrelement nicht in geeigneter Weise verformt wird, was dazu führt, dass ein Ausgangssignal des Drucks, der durch den Drucksensor erfasst wird, gering ausfällt, wodurch eine Kollisionserfassungsgenauigkeit abnimmt.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung spricht die obigen Probleme an. Es ist folglich Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fahrzeugkollisionserfassungsvorrichtung bereitzustellen, die ein Erfassungsrohrelement in einem Nutabschnitt, der in einem Stoßstangenabsorber gebildet ist, in geeigneter Weise verformen kann, um so eine Kollisionserfassungsgenauigkeit zu verbessern.
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Zum Lösen der Aufgabe weist eine Fahrzeugkollisionserfassungsvorrichtung gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung auf: einen Stoßstangenabsorber, der in einer Stoßstange eines Fahrzeugs angeordnet ist, 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 einer Stoßstangenverstärkung des Fahrzeugs angeordnet ist, wobei das Erfassungsrohrelement einen hohlen Abschnitt aufweist, und einen Drucksensor, der einen Druck in dem hohlen Abschnitt des Erfassungsrohrelements erfasst. Die Fahrzeugkollisionserfassungsvorrichtung erfasst eine Kollision eines Objekts mit der Stoßstange auf der Grundlage eines Druckerfassungsergebnisses durch den Drucksensor. Eine Länge des Nutabschnitts in einer Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs ist bestimmt, um größer oder gleich dem 0,9-fachen einer Länge des Erfassungsrohrelements in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs in einem vollständig zusammengedrückten Zustand zu sein, in dem das Erfassungsrohrelement in einer Fahrzeuglängsrichtung gedrückt und der hohle Abschnitt in der Längsrichtung (Front-Heck-Richtung) zusammengedrückt wird.
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Gemäß diesem Aufbau wird die Länge in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs des Nutabschnitts, der in dem Stoßstangenabsorber gebildet ist, auf die Länge gesetzt, die größer oder gleich dem 0,9-fachen der Länge in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs des Erfassungsrohrelements in einem vollständig zusammengedrückten Zustand ist, in dem das Erfassungsrohrelement in der Fahrzeuglängsrichtung gedrückt wird, wodurch der hohle Abschnitt in der Fahrzeuglängsrichtung vollständig zusammengedrückt wird. Folglich kann in ausreichender Weise ein Raum sichergestellt werden, in dem, wenn das Fahrzeug mit einem Fußgänger kollidiert, das Erfassungsrohrelement, das eine externe Kraft von der Frontseite des Fahrzeugs empfängt, in der Nut in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs verformt wird. Auf diese Weise kann, wenn das Fahrzeug mit einem Fußgänger kollidiert, zuverlässig verhindert werden, dass die Verformung des Erfassungsrohrelements durch die obere und die untere Innenwandoberfläche des Nutabschnitts beeinträchtigt wird, wodurch das Erfassungsrohrelement in geeigneter Weise verformt und ein Ausgangssignal einer Druckerfassung durch den Drucksensor in ausreichender Weise erzeugt werden kann. Folglich kann eine Kollisionserfassungsgenauigkeit der Fahrzeugkollisionserfassungsvorrichtung verbessert werden.
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Zum Lösen der Aufgabe weist eine Fahrzeugkollisionserfassungsvorrichtung gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung auf: einen Stoßstangenabsorber, der in einer Stoßstange eines Fahrzeugs angeordnet ist, 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 einer Stoßstangenverstärkung des Fahrzeugs angeordnet ist, wobei das Erfassungsrohrelement einen hohlen Abschnitt (im Inneren) aufweist, und einen Drucksensor, der einen Druck in dem hohlen Abschnitt des Erfassungsrohrelements erfasst. Die Fahrzeugkollisionserfassungsvorrichtung erfasst eine Kollision eines Objekts mit der Stoßstange auf der Grundlage eines Druckerfassungsergebnisses durch den Drucksensor. Eine Länge des Nutabschnitts in einer Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs ist größer als eine Länge des Erfassungsrohrelements in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs, und derart bestimmt, dass das Erfassungsrohrelement in einer Fahrzeuglängsrichtung gedrückt wird und der hohle Abschnitt in der Längsrichtung vollständig zusammendrückbar ist.
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Gemäß diesem Aufbau wird die Länge in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs des Nutabschnitts auf eine Länge gesetzt, die größer als die Länge in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Erfassungsrohrelements ist und bei der, wenn das Erfassungsrohrelement in der Fahrzeuglängsrichtung gedrückt wird, der hohle Abschnitt in der Fahrzeuglängsrichtung vollständig zusammenfaltbar ist. Folglich kann in ausreichender Weise ein Raum sichergestellt werden, in dem das Erfassungsrohrelement, das eine externe Kraft von der Frontseite des Fahrzeugs empfängt, wenn das Fahrzeug mit dem Fußgänger kollidiert, in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs in dem Nutabschnitt verformt werden kann. Folglich kann das folgende Problem sicher verhindert werden: die Verformung des Erfassungsrohrelements wird durch die obere und die untere Innenwandoberfläche des Nutabschnitts beeinträchtigt, so dass der hohle Abschnitt in der Fahrzeuglängsrichtung nicht vollständig zusammengedrückt werden kann. Erfindungsgemäß kann, wenn das Fahrzeug mit dem Fußgänger kollidiert, das Erfassungsrohrelement in geeigneter Weise verformt und ein Ausgangssignal einer Druckerfassung durch den Drucksensor in ausreichender Weise erzeugt werden. Folglich kann die Kollisionserfassungsgenauigkeit der Fahrzeugkollisionserfassungsvorrichtung verbessert 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 Schnittansicht zur Veranschaulichung einer internen Struktur eines Drucksensors der ersten Ausführungsform;
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5 eine vergrößerte Schnittansicht eines Nutabschnitts eines Stoßstangenabsorbers aus der 3;
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6 eine Abbildung zur Veranschaulichung eines Zustands, in dem ein hohler Abschnitt eines Erfassungsrohrelements der ersten Ausführungsform vollständig zusammengefaltet, d.h. zusammengedrückt ist;
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7 eine Ansicht, wenn ein Nutabschnitt eines Stoßstangenabsorbers aus der 2 von einer Heckseite des Fahrzeugs betrachtet wird;
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8 eine Schnittansicht entlang der Linie VIII-VIII des Nutabschnitts aus der 7;
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9 ein Diagramm zur Veranschaulichung eines Verhältnisses zwischen einer Aufwärts- und Abwärtsgröße des Nutabschnitts und eines Ausgangswertes eines Drucksensors in der ersten Ausführungsform;
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10 eine vergrößerte Schnittansicht eines Nutabschnitts eines Stoßstangenabsorbers gemäß einer zweiten Ausführungsform;
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11 eine vergrößerte Schnittansicht des Nutabschnitts des Stoßstangenabsorbers aus der 10;
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12 eine Abbildung entsprechend 7 zur Veranschaulichung eines Erfassungsrohrelements, das über ein Halteelement in dem Nutabschnitt befestigt ist, gemäß der zweiten Ausführungsform; und
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13 eine vergrößerte Schnittansicht zur Veranschaulichung einer Modifikation des Nutabschnitts.
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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 9 beschrieben. Wie in den 1 und 2 gezeigt, ist eine Fahrzeugkollisionserfassungsvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform aus einem Stoßstangenabsorber 2, einem hohlen Erfassungsrohrelement 3, einem Drucksensor 4, einem Geschwindigkeitssensor 5, einer Kollisionserfassungs-ECU 6 und dergleichen aufgebaut. Die Fahrzeugkollisionserfassungsvorrichtung 1 erfasst eine Kollision eines Objekts (ein Fußgänger 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 einer 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. In einer hinteren Oberfläche 2b des Stoßstangenabsorbers 2 ist ein Nutabschnitt 2a gebildet, in den das Erfassungsrohrelement 3 eingepasst ist. Der Nutabschnitt 2a weist einen rechteckigen Querschnitt auf und ist in einer Fahrzeugquerrichtung gebildet.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist eine Länge L1 in einer Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs des Nutabschnitts 2a, die in der 5 gezeigt ist, bestimmt, um gleich dem 1- bis 1,2-fachen einer Länge in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs des Erfassungsrohrelements 3 in einem vollständig zusammengedrückten Zustand zu sein, in dem das Erfassungsrohrelement 3 in einer Fahrzeuglängsrichtung gedrückt wird, wodurch ein hohler Abschnitt 3a in der Fahrzeuglängsrichtung vollständig zusammengedrückt wird (siehe 6).
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Insbesondere wird, wenn angenommen wird, dass ein Innendurchmesser des Erfassungsrohrelements 3 durch d beschrieben ist und eine Dicke einer Umfangswand des Erfassungsrohrelements 3 durch t beschrieben ist, die Länge in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs des Erfassungsrohrelements 3 in einem Zustand, in dem der hohle Abschnitt 3a vollständig zusammengedrückt ist, zu (π × d/2 + 2t). Bei den Außenabmessungen des Erfassungsrohrelements 3 sind, wie nachstehend noch beschrieben, ein Außendurchmesser D = 8 mm, ein Innendurchmesser d = 4 mm und eine Dicke t = 2 mm. Folglich ist π × d/2 + 2t ≈ 10,3 mm. Ferner ist (π × d/2 + 2t) × 1,2 ≈ 12,3 mm. Folglich wird, in der vorliegenden Ausführungsform, die Länge L1 in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs des Nutabschnitts 2a nicht kleiner als 10,3 mm und nicht größer als 12,3 mm ausgelegt und die Länge L1 unter Berücksichtigung einer Maßtoleranz, die entsteht, wenn der Nutabschnitt 2a gebildet wird, auf ungefähr 11 mm gesetzt.
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Diesbezüglich ist es ausreichend, wenn die Länge L1 in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs des Nutabschnitts 2a gleich dem 0,9- bis 1,2-fachen der Länge bzw. größer als die Länge in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs des Erfassungsrohrelements 3 in dem Zustand, in dem der hohle Abschnitt 3a vollständig zusammengedrückten ist, ist, wobei die Länge L1 in geeigneter Weise änderbar ist. Damit der Stoßstangenabsorber 2 als ein Stoßabsorptionselement dient, darf ein Bereich eines Abschnitts verschieden von dem Nutabschnitt 2a in der hinteren Oberfläche 2b des Stoßstangenabsorbers 2 jedoch nicht kleiner als ein bestimmter Bereich sein. So muss beispielsweise in einem Fall, in dem eine Länge in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs des Stoßstangenabsorbers 2 ungefähr 50 mm beträgt, eine Länge von nicht weniger als 10 und einigen mm oberhalb und unterhalb des Nutabschnitts 2a in der hinteren Oberfläche 2b des Stoßstangenabsorbers 2 sichergestellt sein. Aus diesem Grund gilt, in der vorliegenden Ausführungsform, eine derartige Beschränkung, dass ein oberer Grenzwert der Länge L1 in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs des Nutabschnitts 2a bestimmt wird, um kleiner oder gleich dem 1,2-fachen der Länge in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs des Erfassungsrohrelements 3 in dem Zustand, in dem der hohle Abschnitt 3a vollständig zusammengedrückt ist, zu sein.
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Demgegenüber ist die Länge in der Fahrzeuglängsrichtung der Nut 2a bestimmt, um gleich einer Länge des Außendurchmessers D des Erfassungsrohrelements 3 zu sein. Ferner kann der Nutabschnitt 2a einen gebogenen Abschnitt, der in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs gebogen ist, in der Mitte in der Fahrzeugquerrichtung aufweisen (wie beispielsweise einen Formabschnitt, der in einem zentralen Abschnitt in der Fahrzeugquerrichtung gebildet ist).
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Auf diese Weise wird, in der vorliegenden Ausführungsform, die Länge L1 in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs des Nutabschnitts 2a derart bestimmt, dass sie größer als die Länge in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs des Erfassungsrohrelements 3 in dem Zustand ist, in dem der hohle Abschnitt 3a vollständig zusammengedrückt ist, so dass ein Raum, in dem das Erfassungsrohrelement 3 verformbar ist, auf einer oberen Seite und einer unteren Seite des Fahrzeugs in dem Nutabschnitt 2a sichergestellt bzw. gewährleistet wird.
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Ferner sind in dem Nutabschnitt 2a, wie in 7 gezeigt, mehrere Halteabschnitte 20 an einer Innenwandoberfläche auf einer oberen Seite und einer unteren Seite des Fahrzeugs des Nutabschnitts 2a zu bestimmten Intervallen in der Fahrzeugquerrichtung gebildet. Der Halteabschnitt 20 grenzt, wie in 8 gezeigt, an die Oberfläche auf der oberen Seite und auf der unteren Seite des Fahrzeugs des Erfassungsrohrelements 3, um so das Erfassungsrohrelement 3 zu halten.
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Insbesondere ist der Halteabschnitt 20 mehrfach an der Innenwandoberfläche auf der oberen Seite und auf der unteren Seite des Fahrzeugs des Nutabschnitts 2a gebildet und als ein Oben/Unten-Paar auf der oberen Seite und der unteren Seite des Fahrzeugs des Erfassungsrohrelements 3 gebildet. Ein Trennabstand Lh zwischen dem Oben/Unten-Paar des Halteabschnitts 20 ist bestimmt, um gleich der Länge des Außendurchmessers D des Erfassungsrohrelements 3 zu sein (siehe 8). Ferner ist, in einem Abschnitt, verschieden von dem Halteabschnitt 20 des Nutabschnitts 2a, die Länge in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs des Nutabschnitts 2a, wie vorstehend beschrieben, auf L1 gesetzt (siehe 5). Diesbezüglich kann der Halteabschnitt 20 an der Innenwandoberfläche auf einer Frontseite des Fahrzeugs des Nutabschnitts 2a gebildet sein. In diesem Fall grenzt der Halteabschnitt 20 an Oberflächen auf der oberen Seite, auf der unteren Seite und auf der Frontseite des Fahrzeugs des Erfassungsrohrelements 3, um das Erfassungsrohrelement 3 zu halten.
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Das Erfassungsrohrelement 3 ist, wie in den 1 und 2 gezeigt, ein Element, in dem der hohle Abschnitt 3a gebildet ist und das in der Form eines Rohres gebildet ist, das sich in der Fahrzeugquerrichtung (Querrichtung des Fahrzeugs) erstreckt, und ist über die Halteabschnitte 20 an dem Nutabschnitt 2a des Stoßstangenabsorbers 2 befestigt und in diesen eingepasst. Ferner ist das Erfassungsrohrelement 3 an der vorderen Oberfläche 9a der Stoßstangenverstärkung 9 in der Stoßstange 7 des Fahrzeugs angeordnet (auf der Frontseite des Fahrzeugs). Beide Endabschnitte des Erfassungsrohrelements 3 sind nahezu in der Form eines Buchstabens C gekrümmt, und zwar an der linken und an der rechten Außenseite in der Fahrzeugquerrichtung der Stoßstangenverstärkung 9, wobei sie mit den nachstehend noch beschriebenen Drucksensoren 4 verbunden sind.
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Das Erfassungsrohrelement 3 weist eine kreisrunde Querschnittsform auf und ist aus einem synthetischen Kautschuk, wie beispielsweise Silikonkautschuk, aufgebaut. Der 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. In der vorliegenden Ausführungsform sind die Außenabmessungen des Erfassungsrohrelements 3 auf die folgenden Werte gesetzt: Außendurchmesser D = 8 mm, Innendurchmesser d = 4 mm, Dicke t = 2 mm. Diesbezüglich kann, als das Material des Erfassungsrohrelements 3, Ethylen-Polypropylen-Kautschuk (EPDM) oder dergleichen eingesetzt werden.
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Die Drucksensoren 4 sind, verglichen mit der vorderen Oberfläche 9a der Stoßstangenverstärkung 9, auf einer Heckseite des Fahrzeugs angeordnet. Was den Drucksensor 4 betrifft, so sind zwei Drucksensoren 4 am rechten und linken Ende in der Stoßstangenabdeckung 7 angeordnet und an einem starren Element oder dergleichen (nicht gezeigt) im Fahrzeug über Befestigungsschrauben (nicht gezeigt) befestigt. In der vorliegenden Ausführungsform sind auf diese Weise zwei Drucksensoren 4 angeordnet, wodurch die Redundanz und Erfassungsgenauigkeit sichergestellt werden können.
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Die Drucksensoren 4 sind, wie in den 2 und 4 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 Drucksensor 4 ist, wie in 4 gezeigt, aus einem Hauptkörperteil 40, einem Sensorteil 41, einem Druckeinleitrohr 42 und einem Verbinderteil 43 aufgebaut. Der Hauptkörperteil 40 ist ein kastenförmiges Gehäuse zum Aufnehmen des Sensorteils 41. Der Sensorteil 41 ist aus einem Substrat gebildet, auf dem ein Sensorelement und dergleichen zur Erfassung von Druck vorgesehen ist. Das Druckeinleitrohr 42 ist ein Rohr, das eine nahezu kreisrunde zylindrische Form aufweist und Druck in dem Erfassungsrohrelement 3 in den Sensorteil 41 einleitet und wird über den Hauptkörperteil 40 in den hohlen Abschnitt 3a des Erfassungsrohrelements 3 eingefügt. Der Sensorteil 41 erfasst eine Druckänderung in dem hohlen Abschnitt 3a in dem Erfassungsrohrelement 3 über das Druckeinleitrohr 42. Der Sensorteil 41 ist elektrisch mit einem Verbinder 44 verbunden, der in dem Verbinderteil 43 vorgesehen ist, und sendet ein Signal proportional zu dem Druck über den Verbinder 44 und eine Signalleitung an die Kollisionserfassungs-ECU 6 (siehe 1).
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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 äußeres Erscheinungsbild der Stoßstange 7 und zur gleichen Zeit einen Abschnitt eines äußeren Erscheinungsbildes des gesamten Fahrzeugs.
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Die Stoßstangenverstärkung 9 ist ein starres Element, das in der Stoßstangenabdeckung 8 angeordnet ist, und erstreckt sich in der Fahrzeugquerrichtung und ist aus Metall, wie beispielsweise Aluminium, aufgebaut und ist, wie in 3 gezeigt, ein hohles Element, in dem ein Balken in der Mitte vorgesehen 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 einem Frontende eines Seitenelements 11 befestigt, das ein Paar von Metallelementen bildet, 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 über die Stoßstangenabdeckung 8 und dergleichen, die ganz vorne am Fahrzeug vorgesehen sind, direkt auf die Drucksensoren 4 übertragen wird.
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Obgleich nicht in den Zeichnungen gezeigt, ist ein Einpassvorsprungsabschnitt, der an der hinteren Oberfläche 2b des Stoßstangenabsorbers 2 vorgesehen ist, in einen Einpassvertiefungsabschnitt eingepasst, der an der vorderen Oberfläche 9a der Stoßstangenverstärkung 9 gebildet ist, wodurch der Stoßstangenabsorber 2 mit der Stoßstangenverstärkung 9 kombiniert wird.
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Als die Fußgängerschutzvorrichtung 10 kann beispielsweise eine Pop-up-Motorhaube eingesetzt werden. 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 gemindert 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, im Falle einer Kollision, ein Betrieb der Fahrzeugkollisionserfassungsvorrichtung 1 in der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Wenn ein Objekt eines Fußgängers oder dergleichen mit einem Frontabschnitt des Fahrzeugs kollidiert, wird die Stoßstangenabdeckung 8 der Stoßstange 7 durch einen Aufprall verformt, der erfolgt, wenn das Fahrzeug mit dem Fußgänger oder dergleichen kollidiert. Anschließend wird zur gleichen Zeit, wenn der Stoßstangenabsorber 2 verformt wird, während der Aufprall absorbiert wird, das Erfassungsrohrelement 3 ebenso verformt. Zu dieser Zeit wird der Druck in dem Erfassungsrohrelement 3 schnell erhöht und diese Druckänderung auf die Drucksensoren 4 übertragen.
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Zu dieser Zeit ist die Länge L1 in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs des Nutabschnitts 2a größer als die Länge in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs des Erfassungsrohrelements 3 in einem vollständig zusammengedrückten Zustand, in dem der hohle Abschnitt 3a des Erfassungsrohrelements 3 in der Fahrzeuglängsrichtung vollständig zusammengedrückt ist, eingestellt bzw. ausgelegt. Auch wenn der hohle Abschnitt 3a vollständig zusammengedrückt wird, wird sicher ein Zwischenraum an der Oberseite und an der Unterseite des Fahrzeugs des Erfassungsrohrelements 3 gebildet. Wenn der Stoßstangenabsorber 2 verformt wird, kann das Erfassungsrohrelement 3 in geeigneter Weise verformt werden. Genauer gesagt, eine Aufwärts- und Abwärtsgröße des Nutabschnitts 2a ist derart bestimmt, dass die Verformung des Erfassungsrohrelements 3 nicht durch die obere und die untere Innenwandoberfläche des Nutabschnitts 2a beeinträchtigt wird.
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Diese Bestimmung erfolgt basierend auf der Tatsache, dass, mit zunehmender Aufwärts- und Abwärtsgröße des Nutabschnitts 2a, ein Ausgangswert des Drucksensors 4 zunimmt, so wie es in der 9 gezeigt ist. In der 9 ist ein Verhältnis zwischen der Aufwärts- und Abwärtsgröße des Nutabschnitts 2a des Stoßstangenabsorbers 2 und dem Ausgangswert des Drucksensors 4 gezeigt. Unter den Außenabmessungen des Erfassungsrohrelements 3 ist der Außendurchmesser D = 8 mm, der Innendurchmesser d = 4 mm und die Dicke t = 2 mm.
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Die Kollisionserfassungs-ECU 6 der Fahrzeugkollisionserfassungsvorrichtung 1 führt eine bestimmte Kollisionsbestimmungsverarbeitung auf der Grundlage eines Erfassungsergebnisses des Drucksensors 4 aus. Bei der Kollisionsbestimmungsverarbeitung wird beispielsweise eine effektive Masse eines kollidierenden Objekts auf der Grundlage der Messergebnisse des Drucksensors 4 und des Erfassungsergebnisses des Geschwindigkeitssensors 5 berechnet. Wenn die effektive Masse einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, wird bestimmt, dass eine Kollision zwischen dem Fahrzeug und dem Fußgänger vorliegt. 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 vorliegt, die es erforderlich macht, die Fußgängerschutzvorrichtung 10 auszulösen.
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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 des Wertes des Drucks, der durch den Drucksensor 4 gemessen wird, durch eine Fahrzeuggeschwindigkeit geteilt wird, die durch den Geschwindigkeitssensor 5 erfasst wird. M = (∫P(t)dt)/V (Gleichung 1)
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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 erfasst 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 gebildet ist, und das auf der Frontseite des Fahrzeugs der Stoßstangenverstärkung 9 angeordnet ist und in dem der hohle Abschnitt 3a gebildet ist; und den Drucksensor 4, der den Druck in dem hohlen Abschnitt 3a des Erfassungsrohrelements 3 erfasst, und erfasst die Kollision des Objekts (des Fußgängers) mit der Stoßstange 7 auf der Grundlage des Druckmessergebnisses des Drucksensors 4.
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Ferner wird die Länge L1 in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs des Nutabschnitts 2a bestimmt, um größer oder gleich dem 0,9-fachen der Länge in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs des Erfassungsrohrelements 3 in dem vollständig zusammengedrückten Zustand zu sein, in dem das Erfassungsrohrelement 3 in der Fahrzeuglängsrichtung gedrückt wird, wodurch der hohle Abschnitt 3a in der Fahrzeuglängsrichtung vollständig zusammengedrückt wird. Insbesondere ist die Länge L1 in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs des Nutabschnitts 2a dadurch gekennzeichnet, dass sie auf das 1- bis 1,2-fache der Länge in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs des Erfassungsrohrelements 3 in dem vollständig zusammengedrückten Zustand des hohlen Abschnitts 3a gesetzt wird.
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Gemäß diesem Aufbau wird die Länge L1 in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs des Nutabschnitts 2a, der in dem Stoßstangenabsorber 2 gebildet ist, derart bestimmt, dass sie größer oder gleich dem 0,9-fachen der Länge in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs des Erfassungsrohrelements 3 in dem vollständig zusammengedrückten Zustand ist, in dem das Erfassungsrohrelement 3 in der Fahrzeuglängsrichtung gedrückt wird, wodurch der hohle Abschnitt 3a in der Fahrzeuglängsrichtung vollständig zusammengedrückt wird, in diesem Fall größer oder gleich dem 1- bis 1,2-fachen der Länge in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs des Erfassungsrohrelements 3 in dem vollständig zusammengedrückten Zustand des hohlen Abschnitts 3a. Folglich ist, wenn das Fahrzeug mit dem Fußgänger kollidiert, das Erfassungsrohrelement 3 in geeigneter Weise verformbar und ein Ausgangssignal einer Druckerfassung durch den Drucksensor 4 in ausreichender Weise erzeugbar.
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Genauer gesagt, die Länge L1 in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs des Nutabschnitts 2a wird auf eine Länge gesetzt, die größer ist als die Länge in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs des Erfassungsrohrelements 3 und bei der, wenn das Erfassungsrohrelement 3 in der Fahrzeuglängsrichtung gedrückt wird, der hohle Abschnitt 3a in der Fahrzeuglängsrichtung vollständig zusammendrückbar ist. Folglich kann in ausreichender Weise ein Raum sichergestellt werden, in dem, wenn das Fahrzeug mit dem Fußgänger kollidiert, das Erfassungsrohrelement 3, das mit einer externer Kraft von einer Frontseite des Fahrzeugs beaufschlagt wird, in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs in dem Nutabschnitt 2a verformt werden kann. Folglich kann das folgende Problem sicher verhindert werden: die Verformung des Erfassungsrohrelements 3 wird durch die obere und die untere Innenwandoberfläche des Nutabschnitts 2a beeinträchtigt, so dass der hohle Abschnitt 3a nicht vollständig in der Fahrzeuglängsrichtung zusammengedrückt werden kann. Erfindungsgemäß kann, wenn das Fahrzeug mit dem Fußgänger kollidiert, das Erfassungsrohrelement 3 in geeigneter Weise verformt und somit eine Kollisionserfassungsgenauigkeit der Fahrzeugkollisionserfassungsvorrichtung 1 verbessert werden.
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Ferner ist die hintere Oberfläche 2b des Stoßstangenabsorbers 2 dadurch gekennzeichnet, dass sie an die vordere Oberfläche 9a der Stoßstangenverstärkung 9 grenzt. Gemäß diesem Aufbau grenzt die hintere Oberfläche 2b des Stoßstangenabsorbers 2 an die vordere Oberfläche 9a der Stoßstangenverstärkung 9 des starren Elements, so dass die externe Kraft, die durch den Aufprall bei der Kollision verursacht wird, durch die Verstärkung 9 aufgenommen werden kann, und kann der Stoßstangenabsorber 2 sicher zur Heckseite des Fahrzeugs verformt werden, wenn die Stoßstangenabdeckung 8 verformt wird. Auf diese Weise kann das Erfassungsrohrelement 3, das in den Nutabschnitt 2a des Stoßstangenabsorbers 2 eingepasst ist, sicher verformt und die Kollision somit richtig erfasst werden, indem die Druckänderung in dem hohlen Abschnitt 3a durch den Drucksensor 4 erfasst wird.
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Ferner ist das Erfassungsrohrelement 3 dadurch gekennzeichnet, dass es eine kreisrunde Querschnittsform aufweist. Gemäß diesem Aufbau weist das Erfassungsrohrelement 3 die kreisrunde Querschnittsform auf, so dass das Erfassungsrohrelement 3 auf einfache Weise gekrümmt werden kann. Auf diese Weise kann das Erfassungsrohrelement 3, verglichen mit der vorderen Oberfläche 9a der Stoßstangenverstärkung 9, auf der Heckseite des Fahrzeugs angeordnet und auf einfache Weise mit dem Drucksensor 4 kombiniert werden, der an der hinteren Oberfläche 9b der Stoßstangenverstärkung 9 angeordnet ist.
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Ferner ist, wenn angenommen wird, dass der Innendurchmesser des Erfassungsrohrelements 3 durch d gekennzeichnet wird und die Dicke der Umfangswand des Erfassungsrohrelements 3 durch t gekennzeichnet wird, die Länge L1 in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs des Nutabschnitts 2a dadurch gekennzeichnet, dass sie größer als (π × d/2 + 2t) ausgelegt bzw. eingestellt wird.
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Gemäß diesem Aufbau können in einem Fall, in dem die Außenabmessungen (Innendurchmesser d, Dicke t) des Erfassungsrohrelements 3 im Voraus bestimmt werden, die Länge in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs des Erfassungsrohrelements 3 in dem Zustand, in dem der hohle Abschnitt 3a vollständig zusammengedrückt ist, in Übereinstimmung mit den Außenabmessungen richtig berechnet und die Länge L1 in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs des Nutabschnitts 2a auf eine geeignete Größe gesetzt werden.
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Ferner ist der Nutabschnitt 2a dadurch gekennzeichnet, dass er den darin gebildeten Halteabschnitt 20 aufweist, wobei der Halteabschnitt 20 an eine Oberfläche auf wenigstens einer Seite einer oberen Seite, einer unteren Seite und einer Frontseite des Fahrzeugs des Erfassungsrohrelements 3 grenzt, um so das Erfassungsrohrelement 3 zu halten.
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Gemäß diesem Aufbau wird das Erfassungsrohrelement 3 durch den Halteabschnitt 20 in dem Nutabschnitt 2a von der oberen Seite und der Heckseite des Fahrzeugs gehalten, so dass das Erfassungsrohrelement 3 in stabiler Weise an einer bestimmten Position (an einem zentralen Abschnitt in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs) in dem Nutabschnitt 2a befestigt werden kann.
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Ferner ist der Halteabschnitt 20 dadurch gekennzeichnet, dass er mehrfach in dem Nutabschnitt 2a zu bestimmten Intervallen in der Fahrzeugquerrichtung gebildet ist. Gemäß diesem Aufbau kann das Erfassungsrohrelement 3 in stabiler Weise in dem Nutabschnitt 2a in der Fahrzeugquerrichtung befestigt werden. Ferner kann dieser Aufbau das Erfordernis zur Bereitstellung eines Halteelements eines separaten Teils (Klemme oder dergleichen) eliminieren und das Erfassungsrohrelement 3 anhand eines einfachen Aufbaus in stabiler Weise halten, ohne die Anzahl von Teilen zu erhöhen.
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Des Weiteren sind die Drucksensoren 4 an der hinteren Oberfläche 9b der Stoßstangenverstärkung 9 des starren Elements befestigt, so dass, auch wenn das Objekt des Fußgängers oder dergleichen mit den Abschnitten nahe dem linken und dem rechten Ende der Stoßstange 7 kollidiert, ein Aufprall, der verursacht wird, wenn das Objekt des Fußgängers oder dergleichen mit der Stoßstange 7 kollidiert, durch die Stoßstangenverstärkung 9 verringert werden, wodurch der Aufprall von der Stoßstangenabdeckung 7 nicht direkt auf die Drucksensoren 4 übertragen wird. Aus diesem Grund kann das folgende Problem verhindert werden: die Stoßstangenabdeckung 8 wird verformt, wodurch eine externe Kraft auf die Drucksensoren 4 übertragen wird, wodurch die Drucksensoren 4 durch die externe Kraft abfallen oder beschädigt werden. Erfindungsgemäß kann so die Lebensdauer der Fahrzeugkollisionserfassungsvorrichtung 1 erhöht und die Zuverlässigkeit der Kollisionserfassung durch die Fahrzeugkollisionserfassungsvorrichtung 1 verbessert werden.
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Darüber hinaus sind 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 gewährleistet werden kann. Genauer gesagt, indem eine Kollisionsbestimmung unter Verwendung der Ausgangssignale der zwei Drucksensoren 4 durchgeführt wird, kann ein fehlerhaftes Messen verhindert werden, um so eine richtige Kollisionserfassung zu ermöglichen.
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(Zweite Ausführungsform)
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Nachstehend ist eine zweite Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 10 bis 12 beschrieben. Diesbezüglich sind Teile in den 10 bis 12 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 ist, wie in den 10 und 11 gezeigt, das Erfassungsrohrelement 31, dessen Querschnittsform nahezu quadratisch ist, in den Nutabschnitt 21a eingepasst, dessen Querschnittsform rechteckig ist. Ferner ist, wie in 12 gezeigt, das Erfassungsrohrelement 31 anhand mehrerer Halteelemente 20a an einer bestimmten Position in dem Nutabschnitt 21a befestigt.
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Insbesondere ist das Halteelement 20a beispielsweise aus einem Band oder dergleichen aus einem flexiblen Kautschuk aufgebaut. Das Halteelement 20a bedeckt eine Außenumfangsoberfläche des Erfassungsrohrelements 31 und ist an eine vordere Innenumfangsoberfläche des Nutabschnitts 21a gebondet und daran befestigt. Auf diese Weise wird das Erfassungsrohrelement 31 an einer bestimmten Position in dem Nutabschnitt 21a befestigt. Als das Halteelement 20a kann ein Befestigungselement, wie beispielsweise eine Klemme, verwendet werden.
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Das Erfassungsrohrelement 31 ist ein rohrförmiges Element, in dem ein hohler Abschnitt 31a gebildet ist und das sich in der Fahrzeugquerrichtung (Rechts- und Linksrichtung des Fahrzeugs) erstreckt, und ist beispielsweise aus Ethylen-Polypropylen-Kautschuk aufgebaut ist. Ferner ist eine Längs/Quer-Länge b des Erfassungsrohrelements 31 beispielsweise ungefähr einige mm bis zehn und einige mm, wobei in diesem Fall b = 8 mm ist. Eine Dicke t des Erfassungsrohrelements 31 ist ungefähr 1 bis 2 mm und in diesem Fall t = 2 mm. Eine Längs/Quer-Länge a des Erfassungsrohrelements 31 beträgt 4 mm. Diesbezüglich ist eine Querschnittsform des Erfassungsrohrelements 31 nicht auf eine quadratische Form beschränkt, sondern kann eine polygonale Form eines Hexagons oder dergleichen aufweisen.
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In dem Nutabschnitt 21a ist eine Länge L2 in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs größer als eine Länge in der Fahrzeuglängsrichtung. Genauer gesagt, die Länge L2 in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs des Nutabschnitts 21a ist bestimmt, um gleich dem 1- bis 1,2-fache der Länge in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs des Erfassungsrohrelements 31 in einem vollständig zusammengedrückten Zustand zu sein, in dem das Erfassungsrohrelement 31 in der Fahrzeuglängsrichtung gedrückt wird, wodurch der hohle Abschnitt 31a des Erfassungsrohrelements 31 in der Fahrzeuglängsrichtung vollständig zusammengedrückt wird.
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Hierin kann die Länge in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs des Erfassungsrohrelements 31 in dem vollständig zusammengedrückten Zustand des hohlen Abschnitts 31a auf der Grundlage eines Versuchs oder dergleichen ermittelt werden. In der zweiten Ausführungsform beträgt die Länge in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs des Erfassungsrohrelements 31 in dem vollständig zusammengedrückten Zustand des hohlen Abschnitts 31a beispielsweise ungefähr 13 mm. Ferner wird die Länge L2 in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs des Nutabschnitts 21a ungefähr mit 14 mm bemessen, wobei eine Maßtoleranz berücksichtigt wird, die verursacht wird, wenn der Nutabschnitt 21a und dergleichen gebildet werden. Demgegenüber ist die Länge in der Fahrzeuglängsrichtung des Nutabschnitts 21a nahezu gleich der Längs/Quer-Länge b des Erfassungsrohrelements 31, in diesem Fall ungefähr 8 mm. Diesbezüglich beträgt eine Länge des 1,2-fachen der Länge in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs des Erfassungsrohrelements 31 in dem vollständig zusammengedrückten Zustand des hohlen Abschnitts 31a ungefähr 16 mm.
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Auf diese Weise wird, auch in der zweiten Ausführungsform, die Länge L2 in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs des Nutabschnitts 21a auf das 1- bis 1,2-fache der Länge in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs des Erfassungsrohrelements 31 in dem vollständig zusammengedrückten Zustand des hohlen Abschnitts 31a gesetzt. In dem Nutabschnitt 21a kann ein Raum, in dem das Erfassungsrohrelement 31 in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs verformt wird, in ausreichender Weise gewährleistet werden.
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Die vorstehend beschriebene Fahrzeugkollisionserfassungsvorrichtung 1 der zweiten Ausführungsform weist auf: den Stoßstangenabsorber 2, der in der Stoßstange 7 des Fahrzeugs angeordnet ist; das Erfassungsrohrelement 31, das in den Nutabschnitt 21a eingepasst ist, der an der hinteren Oberfläche 2b des Stoßstangenabsorbers 2 in der Fahrzeugquerrichtung gebildet ist, und das auf der Frontseite des Fahrzeugs der Stoßstangenverstärkung 9 angeordnet ist und in dem der hohle Abschnitt 31a gebildet ist; und die Drucksensoren 4, die den Druck in dem hohlen Abschnitt 31a des Erfassungsrohrelements 31 erfassen, und erfasst die Kollision des Objekts (Fußgänger) mit der Stoßstange 7 auf der Grundlage des Druckerfassungsergebnisses durch die Drucksensoren 4 erfasst. Hierbei ist die Länge L2 in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs des Nutabschnitts 21a dadurch gekennzeichnet, dass sie auf das 1- bis 1,2-fache der Länge in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs des Erfassungsrohrelements 31 in dem vollständig zusammengedrückten Zustand gesetzt wird, in dem das Erfassungsrohrelement 31 in der Fahrzeuglängsrichtung gedrückt wird, wodurch der hohle Abschnitt 31a des Erfassungsrohrelements 31 in der Fahrzeuglängsrichtung vollständig kollabiert, d.h. zusammengedrückt wird.
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Die zweite Ausführungsform kann den gleichen Effekt wie die erste Ausführungsform hervorbringen. Genauer gesagt, die Länge L2 in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs des Nutabschnitts 21a, der in dem Stoßstangenabsorber 2 gebildet ist, ist auf das 1- bis 1,2-fache der Länge in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs des Erfassungsrohrelements 31 in dem vollständig zusammengedrückten Zustand gesetzt, in dem das Erfassungsrohrelement 31 in der Fahrzeuglängsrichtung gedrückt wird, wodurch der hohle Abschnitt 31a des Erfassungsrohrelements 31 in der Fahrzeuglängsrichtung vollständig kollabiert. Folglich kann, bei einer Kollision, zuverlässig verhindert werden, dass die Verformung des Erfassungsrohrelements 31 durch die obere und die untere Innenwandoberfläche des Nutabschnitts 21a beeinträchtigt wird. Auf diese Weise kann, bei einer Kollision, das Erfassungsrohrelement 31 in geeigneter Weise verformt und ein Ausgangssignal einer Druckerfassung durch den Drucksensor 4 in ausreichender Weise erzeugt werden, wodurch die Kollisionserfassungsgenauigkeit der Fahrzeugkollisionserfassungsvorrichtung 1 verbessert werden kann.
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Ferner ist das Erfassungsrohrelement 31 dadurch gekennzeichnet, dass es eine quadratische Querschnittsform aufweist. Gemäß diesem Aufbau ist die Querschnittsform des Erfassungsrohrelements 31 eine nahezu quadratische Form, so dass das Erfassungsrohrelement 31 in stabiler Weise in dem Nutabschnitt 21a angeordnet werden kann, dessen Querschnittsform eine rechteckige Form ist. Darüber hinaus kann, verglichen mit einem Fall, in dem das Erfassungsrohrelement 31, dessen Querschnittsform eine kreisrunde Form ist, verwendet wird, ein Vorwölbungsabschnitt, der an einem Abschnitt verschieden von einem kollidierenden Abschnitt des Erfassungsrohrelements 31 vorgewölbt (bulged) wird (Abschnitt, der verformt wird, wenn die Stoßstangenabdeckung 8 bei einer Kollision verformt wird), auf einfache Weise durch eine Erhöhung des Druck in dem hohlen Abschnitt 31a des Erfassungsrohrelements 31 vorgewölbt werden. Dies kann verhindern, dass das Ausgangssignal bei der Druckerfassung durch den Drucksensor 4 erhöht wird, wenn die Temperatur zunimmt, so dass verhindert werden kann, dass die Kollisionserfassungsgenauigkeit infolge einer Temperaturänderung abnimmt.
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Darüber hinaus ist das Erfassungsrohrelement 31 dadurch gekennzeichnet, dass es durch die Halteelemente 20a in dem Nutabschnitt 21a gehalten wird. Gemäß diesem Aufbau kann das Erfassungsrohrelement 31 durch die Halteelemente 20a in stabiler Weise an einer bestimmten Position in dem Nutabschnitt 21a (an dem zentralen Abschnitt in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs) befestigt werden. Ferner kann, da das Erfassungsrohrelement 31 durch die Halteelementen 20a aus einem flexiblen Material in dem Nutabschnitt 21a befestigt wird, verhindert werden, dass die Halteelementen 20a einen nachteiligen Effekt auf die Verformung des Erfassungsrohrelements 31 haben.
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Des Weiteren sind die Halteelementen 20a dadurch gekennzeichnet, dass sie das Erfassungsrohrelement 31 an mehreren Positionen zu bestimmten Intervallen in der Fahrzeugquerrichtung halten. Gemäß diesem Aufbau kann das Erfassungsrohrelement 31 sicher in dem Nutabschnitt 21a in der Fahrzeugquerrichtung befestigt werden. Dies kann verhindern, dass das Erfassungsrohrelement 31 zu einer Heckseite des Fahrzeugs gebogen wird oder zur unteren Seite des Fahrzeugs abfällt, so dass die Kollisionserfassungsgenauigkeit der Fahrzeugkollisionserfassungsvorrichtung 1 sicher verbessert werden kann.
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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. Die Querschnittsform des Nutabschnitts 2a ist beispielsweise nicht auf ein Rechteck beschränkt, sondern es kann, wie in 13 gezeigt, ein Nutabschnitt 22a, dessen Querschnittsform halbkreisförmig ist, an der hinteren Oberfläche 2b des Stoßstangenabsorbers 2 gebildet sein. Auch in diesem Fall ist die Länge L1 in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs des Nutabschnitts 22a vorzugsweise auf eine Länge gesetzt, bei der der hohle Abschnitt 3a des Erfassungsrohrelements 3 in der Fahrzeuglängsrichtung vollständig zusammendrückbar ist. Insbesondere ist es empfehlenswert, die Länge L1 in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs des Nutabschnitts 22a auf eine Länge in der Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Fahrzeugs des Erfassungsrohrelements 3 in dem vollständig zusammengedrückten Zustand des hohlen Abschnitts 3a des Erfassungsrohrelements 3 zu setzen, d.h. eine Länge gleich dem 1- bis 1,2-fachen der Länge von (π × d/2 + 2t).
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Ferner müssen der Halteabschnitt 20 oder das Halteelement 20a nicht vorgesehen sein, sondern kann lediglich das Erfassungsrohrelement 3 vorgesehen und in den Nutabschnitt 2a eingepasst sein. Auch in diesem Fall kann der gleiche Effekt wie in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen hervorgebracht 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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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.
