DE602005004849T2

DE602005004849T2 - Erkennung eines Stosses durch ein Objekt und Schutzsystem

Info

Publication number: DE602005004849T2
Application number: DE602005004849T
Authority: DE
Inventors: Daisuke Murakami; Hiroshi Aoki
Original assignee: Takata Corp
Current assignee: Takata Corp
Priority date: 2004-09-21
Filing date: 2005-08-22
Publication date: 2009-02-19
Anticipated expiration: 2025-08-23
Also published as: DE602005004849D1; EP1637406B1; US20060064219A1; JP2006088757A; US7734393B2; EP1637406A1; JP4451258B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Technologie und ein System zum Unterscheiden eines Objekts, welches von einem Fahrzeug, wie zum Beispiel einem Automobil, angefahren wurde.
Herkömmlicherweise werden verschiedene Techniken zum Unterscheiden ob ein Objekt, welches von einem Fahrzeug angefahren wurde, ein Fußgänger ist oder nicht, vorgeschlagen. Zum Beispiel ist in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. H10-194158 ein Unterscheidungssystem für ein angefahrenes Objekt zum Unterscheiden angefahrener Objekte offenbart, welches auf der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs und der Beschleunigung in der Vorwärts- und Rückwärtsrichtung, welche auf das Fahrzeug wirkt, basiert. Bei einem derartigen Unterscheidungssystem für angefahrene Objekte wird im hohen Maße gefordert, eine Technologie zum Erhöhen der Unterscheidungsgenauigkeit zum Unterscheiden angefahrener Objekte zu entwickeln, um den Schutz eines Fahrzeuginsassen und/oder eines Fußgängers während einer Fahrzeugkollision sicherzustellen.
Die EP 1 350 683 offenbart eine Kollisionserfassungsvorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
Die EP 937 612 offenbart eine Kollisionsunterscheidungsvorrichtung mit einer Kollisionserfassungsvorrichtung und einer Vorrichtung, welche Annahmen über ein Kollisionsobjekt trifft. Eine Objektunterscheidung wird durch Vergleichen von Ausgaben von ersten und zweiten Kollisionserfassungsmitteln mit Referenzpegeln durchgeführt und dadurch werden die Ausgaben mit Referenzdaten verglichen. Die ersten und zweiten Kollisionserfassungsmittel sind beispielsweise als kapazitive Sensoren realisiert.
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts des obigen Bedarfs gemacht und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Unterscheidungssystem für angefahrene Objekte für ein Fahrzeug zu entwickeln, welches in wirksamer Weise die Unterscheidungsgenauigkeit zum Unterscheiden eines von einem Fahrzeug angefahrenen Objekts erhöht.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch ein System zum Unterscheiden angefahrener Objekte nach Anspruch 1 und ein Schutzsystem nach Anspruch 7 gelöst. Die Abhängigen Ansprüche definieren bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung. Die vorliegende Erfindung kann auf eine Technologie zum Unterscheiden eines Objekts, welches während einer Fahrzeugkollision angefahren wird, für eine große Auswahl von Fahrzeugen wie zum Beispiel ein Automobil, ein Zug, ein Boot und ein Schiff angewendet werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird zum Lösen der zuvor erwähnten Aufgabe ein System zum Unterscheiden angefahrener Objekte zum Unterscheiden eines von einem Fahrzeug angefahrenen Objekts bereitgestellt. Dieses System zum Unterscheiden angefahrener Objekte ist ein System, welches in einem Fahrzeug zu installieren ist, und umfasst zumindest einen Aufprall aufnehmenden Abschnitt, ein Erfassungsmittel, ein erstes Ableitungsmittel, ein zweites Ableitungsmittel und ein Mittel zum Unterscheiden angefahrener Objekte.
Der Aufprall aufnehmende Abschnitt dieses Aspekts der Erfindung erstreckt sich der Länge nach entlang der Fahrzeugbreite an einer Vorderseite oder einer Rückseite eines Fahrzeugs und weist eine Funktion eines Aufnehmens eines Aufpralls von einem angefahrenen Objekt auf. Spezielle Beispiele dieses Aufprall aufnehmenden Abschnitts weisen eine vordere Stoßstan genabdeckung oder eine hintere Stoßstangenabdeckung mit geringer Festigkeit, welche an einem äußeren Umfangsabschnitt des Fahrzeugs angeordnet ist, und ein Aufprall aufnehmendes Element mit einer hohen Festigkeit, welches zwischen der Stoßfängerabdeckung und einem Stoßfängerrahmen angeordnet ist, auf. Der Aufprall aufnehmende Abschnitt bewegt sich in Richtung der Innenseite des Fahrzeugs während er durch den Aufprall während der Fahrzeugkollision verformt wird. Die Bewegungsgeschwindigkeit des Aufprall aufnehmenden Abschnitts entspricht daher der Verformungsgeschwindigkeit des Aufprall aufnehmenden Abschnitts.
Das Erfassungsmittel ist ein Mittel, welches eine Funktion eines Erfassens der Bewegungsgeschwindigkeit und/oder der Beschleunigung des Aufprall aufnehmenden Abschnitts während einer Fahrzeugkollision aufweist. Das heißt, Beispiele des Erfassungsmittels weisen eine Struktur zum Erfassen der Bewegungsgeschwindigkeit oder der Beschleunigung und eine Struktur zum Erfassen von sowohl der Bewegungsgeschwindigkeit als auch der Beschleunigung auf. Typischerweise ist das Erfassungsmittel aus einem Geschwindigkeitserfassungssensor und/oder einem Beschleunigungserfassungssensor, welche an dem Aufprall aufnehmenden Abschnitt angebracht sind, gebildet. Durch das Erfassungsmittel wird die Bewegungsgeschwindigkeit und/oder die Beschleunigung des Aufprall aufnehmenden Abschnitts, welcher sich in Richtung der Innenseite des Fahrzeugs bewegt während er durch die Fahrzeugkollision verformt wird, erfasst. Es sollte angemerkt werden, dass die hierin verwendete „Beschleunigung" nicht nur die Beschleunigung selbst, sondern auch die Änderungsgeschwindigkeit der Geschwindigkeit pro Zeiteinheit, welche auf der Grundlage der Bewegungsgeschwindigkeit gewonnen wird, meint.
Das erste Ableitungsmittel ist ein Mittel mit einer Funktion zum Ableiten der maximalen Bewegungsgeschwindigkeit des Aufprall aufnehmenden Abschnitts basierend auf der von dem Erfassungsmittel erfassten Information. Typischerweise wird das Ableitungsmittel aus einer Verarbeitungseinheit zum Durchführen einer arithmetischen Verarbeitung auf der Grundlage von Signalen von dem Geschwindigkeitserfassungssensor gebildet. Durch das erste Ableitungsmittel wird die maximale Bewegungsgeschwindigkeit des Aufprall aufnehmenden Abschnitts während der Fahrzeugkollision abgeleitet. Die „maximale Bewegungsgeschwindigkeit" kann aus der Bewegungsgeschwindigkeit, welche von dem Geschwindigkeitserfassungssensor als das Erfassungsmittel erfasst wird, abgeleitet werden oder kann aus der Bewegungsgeschwindigkeit, welche durch Integrieren der Beschleunigung gewonnen wird, die von einem Beschleunigungserfassungssensor als dem Erfassungsmittel erfasst wird, abgeleitet werden.
Das zweite Ableitungsmittel ist ein Mittel mit einer Funktion zum Ableiten der maximalen Beschleunigung des Aufprall aufnehmenden Abschnitts basierend auf der von dem Erfassungsmittel erfassten Information. Typischerweise wird das zweite Ableitungsmittel aus einer Verarbeitungseinheit zum Durchführen einer arithmetischen Verarbeitung auf der Grundlage von Signalen von einem Beschleunigungserfassungssensor als dem Erfassungsmittel gebildet. Durch das zweite Ableitungsmittel wird die maximale Beschleunigung des Aufprall aufnehmenden Abschnitts während einer Fahrzeugkollision abgeleitet. Die hier verwendete „maximale Beschleunigung" umfasst nicht nur den Maximalwert einer Beschleunigung, sondern auch den Maximalwert einer Änderungsgeschwindigkeit der Geschwindigkeit pro Zeiteinheit, welche basierend auf der Bewegungsgeschwindigkeit gewonnen wird. Die maximale Beschleunigung kann aus einer Änderungsgeschwindigkeit der Bewegungsgeschwindigkeit pro Zeiteinheit abgeleitet werden, welche durch Differenzieren der Bewegungsgeschwindigkeit, die von einem Geschwindigkeitserfassungssensor als dem Erfassungsmittel erfasst wird, gewonnen wird, oder aus der Beschleunigung, welche von einem Beschleunigungserfassungssensor als dem Erfassungsmittel erfasst wird, abgeleitet werden.
Das Mittel zum Unterscheiden angefahrener Objekte ist ein Mittel mit einer Funktion zum Unterscheiden des angefahrenen Objekts auf der Grundlage der Korrelation zwischen der maximalen Bewegungsgeschwindigkeit, welche von dem ersten Ableitungsmittel abgeleitet wird, und der maximalen Beschleunigung, welche von dem zweiten Ableitungsmittel abgeleitet wird. Durch das Mittel zum Unterscheiden angefahrener Objekte ist es möglich, zu unterscheiden, ob das angefahrene Objekt beispielsweise eine Person (ein Fußgänger) oder ein Gegenstand (eine Leitplanke, ein elektrischer Leitungsmast oder ein Fahrzeug) ist. Als ein spezielles Beispiel des Verfahrens zum „Unterscheiden angefahrener Objekte" kann ein Verfahren zum Unterscheiden, ob das angefahrene Objekt eine Person (ein Fußgänger) ist oder nicht, basierend auf der maximalen Bewegungsgeschwindigkeit und der maximalen Beschleunigung des Aufprall aufnehmenden Abschnitts verwendet werden. In diesem Fall ist es ausgestaltet zu bestimmen, dass das angefahrene Objekt etwas anderes als eine Person ist, wenn erkannt wird, dass das angefahrene Objekt keine Person ist. Das heißt, eine tatsächliche Unterscheidung der angefahrenen Objekte wird gemäß der Unterscheidung, ob das angefahrene Objekt eine Person ist oder nicht, durchgeführt.
Wenn ein Fahrzeug mit einem angefahrenen Objekt kollidiert, wird im Allgemeinen eine ungewöhnliche Beschleunigung er zeugt, welche während eines normalen Fahrens nicht erzeugt wird. Wenn das Fahrzeug beispielsweise eine Person anfährt, sollten die maximale Bewegungsgeschwindigkeit und die maximale Beschleunigung des Aufprall aufnehmenden Abschnitts kleiner als diejenigen im Fall eines ortsfesten Gegenstandes oder eines schweren Gegenstandes sein, da die Masse der Person erheblich geringer als die des ortsfesten Gegenstandes, wie z. B. eine Leitplanke oder ein schwerer Gegenstand, ist. In diesem Fall besteht für die Beziehung zwischen der maximalen Bewegungsgeschwindigkeit und der maximalen Beschleunigung des Aufprall aufnehmenden Abschnitts ein merklicher Unterschied zwischen einem Fall, in dem das angefahrene Objekt eine Person ist, und einem Fall, in dem das angefahrene Objekt ein Gegenstand ist. Deshalb ist es in der vorliegenden Erfindung so beschaffen, das angefahrene Objekt auf der Grundlage der Beziehung zwischen der maximalen Bewegungsgeschwindigkeit und der maximalen Beschleunigung des Aufprall aufnehmenden Abschnitts zwischen den entsprechenden Teilen des Fahrzeugs zu erkennen, wobei der Aufprall aufnehmende Abschnitt den Aufprall während der Fahrzeugkollision an seinem weiten Bereich entlang der Fahrzeugbreite direkt aufnimmt. Es ist wünschenswert, die folgende Struktur zum Erkennen des angefahrenen Objekts herzunehmen. Das heißt, es wird ein Fahrzeugkollisionstest mit einem vorbestimmten Gegenstand als ein angefahrenes Objekt oder eine Fahrzeugkollisionssimulation unter der Annahme einer Situation mit einer Person durchgeführt. Daten über die Beziehung zwischen der maximalen Bewegungsgeschwindigkeit und der maximalen Beschleunigung des Aufprall aufnehmenden Abschnitts bei dem Fahrzeugkollisionstest oder der Fahrzeugkollisionssimulation werden festgesetzt und gespeichert. Diese Daten werden verwendet, um mit der Beziehung zwischen der maximalen Bewegungsgeschwindigkeit und der maximalen Beschleunigung des Aufprall aufnehmenden Abschnitts, welche während einer tatsächlichen Fahrzeugkollision erfasst werden, verglichen zu werden, wodurch das angefahrene Objekt erkannt wird. Gemäß dieser Struktur wird das angefahrene Objekt auf der Grundlage des Verhaltens des Aufprall aufnehmenden Abschnitts während der Fahrzeugkollision derart erkannt, dass die Erkennungsgenauigkeit zum Erkennen des angefahrenen Objekts ungeachtet der Position, an welcher das Objekt an den Aufprall aufnehmenden Abschnitt anstößt, erhöht werden kann.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Mittel zum Unterscheiden angefahrener Objekte in der Lage, das angefahrene Objekt als eine Person zu erkennen, wenn die Beziehung zwischen der maximalen Bewegungsgeschwindigkeit, welche von dem ersten Ableitungsmittel abgeleitet wird, und der maximalen Beschleunigung, welche von dem zweiten Ableitungsmittel abgeleitet wird, in einem Referenzbereich liegt. Der Referenzbereich kann unter Verwendung von Daten eingestellt werden, welche die Beziehung zwischen der maximalen Bewegungsgeschwindigkeit und der maximalen Beschleunigung des Aufprall aufnehmenden Abschnitts betreffen, welche durch den Fahrzeugkollisionstest, welcher mit einem nachgeahmten menschlichen Körper als ein angefahrenes Objekt durchgeführt wurde, oder durch eine Kollisionssimulation, welche unter der Annahme einer Situation mit einer Person durchgeführt wurde, gewonnen wurden. Alternativ kann der Referenzbereich unter Verwendung von Daten eingestellt werden, welche die Beziehung zwischen der maximalen Bewegungsgeschwindigkeit und der maximalen Beschleunigung des Aufprall aufnehmenden Abschnitts betreffen, welche aus anderen Informationen als denen des Fahrzeugkollisionstests gewonnen wurden. Durch Vergleichen der Daten mit der Beziehung zwischen der maximalen Bewegungsgeschwindigkeit und der maximalen Beschleunigung des Aufprall aufnehmenden Abschnitts, welche bei einer tatsächlichen Fahr zeugkollision erfasst werden, kann erkannt werden, dass das angefahrene Objekt eine Person ist. Diese Struktur kann die Erkennungsgenauigkeit zum Erkennen, dass das angefahrene Objekt eine Person ist, erhöhen. Das Ergebnis der Erkennung kann zum Steuern des Schutzes für eine Person (einen Fußgänger) verwendet werden.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der zuvor beschriebene Referenzbereich ferner auf der Grundlage der Beziehung zwischen der maximalen Bewegungsgeschwindigkeit und der maximalen Beschleunigung eines nachgeahmten menschlichen Körpers (d. h., einer Puppe, welche als „Dummy" bekannt ist) oder einer Person während einer Fahrzeugkollision bei einem Fahrzeugkollisionstest, welcher zuvor mit einem nachgeahmten menschlichen Körper durchgeführt wurde, oder einer Kollisionssimulation unter der Annahme einer Situation mit der Person eingestellt werden. Wenn die Beziehung zwischen der maximalen Bewegungsgeschwindigkeit und der maximalen Beschleunigung des Aufprall aufnehmenden Abschnitts, welche während einer tatsächlichen Fahrzeugkollision erfasst werden, in dem Referenzbereich ist, welcher bei dem zuvor durchgeführten Fahrzeugkollisionstest oder der Kollisionssimulation gewonnen wurde, wird das angefahrene Objekt als eine Person erkannt. Diese Struktur kann die Zuverlässigkeit einer Erkennung, dass das angefahrene Objekt eine Person ist, erhöhen.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der zuvor beschriebene Referenzbereich ferner basierend auf einer Zeitdauer, welche von dem Auftreten der Fahrzeugkollision bis zu einer Zeit, zu welcher die auf den nachgeahmten menschlichen Körper wirkende Beschleunigung das Maximum erreicht, abläuft, zusätzlich zu der Korrelation zwischen der maximalen Bewegungsgeschwindigkeit und der maximalen Beschleunigung des nachgeahmten menschlichen Körpers eingestellt werden. Diese Struktur erhöht die Erkennungsgenauigkeit zum Erkennen, dass das angefahrene Objekt eine Peron ist, und erhöht die Zuverlässigkeit.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Aufprall aufnehmende Abschnitt von einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen aus einem Aufprall aufnehmenden Element mit einer hohen Festigkeit gebildet, welches sich der Länge nach entlang der Fahrzeugbreite erstreckt. Da gemäß dieser Struktur der Aufprall, welcher von dem Aufprall aufnehmenden Element mit der hohen Festigkeit während der Fahrzeugkollision aufgenommen wird, im Wesentlichen einheitlich auf das gesamte Aufprall aufnehmende Element wirkt, kann die Erkennungsgenauigkeit zum Erkennen des angefahrenen Objekts ungeachtet der Position, an welcher das Objekt an dem sich in der Fahrzeugbreitenrichtung erstreckenden Aufprall aufnehmenden Abschnitt stößt, erhöht werden.
Der zuvor beschriebene Aufprall aufnehmende Abschnitt kann ferner ein absorbierendes Element aufweisen, welches sich nach außen über das Aufprall aufnehmende Element hinaus erstreckt. Diese Struktur weist eine Ausführungsform auf, bei welcher ein absorbierendes Element an einer vorderen Seite über das Aufprall aufnehmende Element hinaus vorgesehen ist, wenn der Aufprall aufnehmende Abschnitt an der Vorderseite des Fahrzeugs angeordnet ist, und eine Ausführungsform, bei welcher ein absorbierendes Element an einer Rückseite über das Aufprall aufnehmende Element hinaus vorgesehen ist, wenn der Aufprall aufnehmende Abschnitt an der Rückseite des Fahrzeugs angeordnet ist. Durch das absorbierende Element wird der von dem Fahrzeug aufzunehmende Aufprall verteilt, um im Wesentlichen einheitlich auf das Aufprall aufnehmende Element zu wirken. Daher kann das Verhalten des Aufprall aufnehmenden Elements die Fahrzeugkollision sicher widerspiegeln, wodurch ferner die Erkennungsgenauigkeit zum Erkennen des angefahrenen Objekts erhöht wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung zum Lösen der zuvor genannten Aufgabe wird ein Schutzsystem bereitgestellt, wobei das Schutzsystem ein System ist, welches im Fall einer Fahrzeugkollision betätigt wird, um einen Fahrzeuginsassen und/oder einen Fußgänger zu schützen, um die Sicherheit des Fahrzeuginsassen und/oder des Fußgängers zu gewährleisten. Bei der vorliegenden Erfindung wird das Schutzsystem gemäß dem Ergebnis einer Erkennung eines angefahrenen Objekts durch ein System zum Unterscheiden angefahrener Objekte gemäß der Erfindung betätigt. Wenn z. B. bestimmt wird, dass das angefahrene Objekt eine Person (ein Fußgänger) ist, wird das Schutzsystem betätigt, um den Insassen und den Fußgänger zu schützen. Das „Schutzsystem" weist Airbagvorrichtungen, welche in einem Lenkrad vor einem Fahrersitz, einem Armaturenbrett vor einem Insassensitz, einer Türverkleidung, einem Sitz und/oder einer Säule installiert sind, und einen Gurtstraffer zum Aufbringen einer vorbestimmten Spannung auf einen Sitzgurt zum Zwecke eines Fahrzeuginsassenschutzes und eine Vorrichtung zum Anheben einer Fahrzeughaube nach oben, eine Vorrichtung zum Ausbilden eines auf einen Fußgänger zu wirkenden Schutzkissenelements oder Airbags und dergleichen zum Zwecke eines Schützens des Fußgängers auf.
Gemäß der vorgenannten Struktur wird das Schutzsystem mit hoher Erkennungsgenauigkeit zum Erkennen eines angefahrenen Objekts im Fall einer Fahrzeugkollision betätigt, wodurch ein umfassender Schutz der Person und des Fußgängers bereitgestellt wird.
Wie zuvor beschrieben kann die vorliegende Erfindung ein wirksames Verfahren und ein entsprechendes System zum Erhöhen der Erkennungsgenauigkeit zum Erkennen eines angefahrenen Objekts durch eine Struktur eines Erkennens eines angefahrenen Objekts basierend auf der Korrelation zwischen der maximalen Bewegungsgeschwindigkeit und der maximalen Beschleunigung während einer Fahrzeugkollision eines Aufprall aufnehmenden Abschnitts, welcher sich der Länge nach entlang der Fahrzeugbreite an der Vorderseite oder der Rückseite des Fahrzeugs erstreckt, verwirklichen.
Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben werden.
1 zeigt eine schematische Struktur eines Systems zum Unterscheiden angefahrener Objekte gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt eine Schnittstruktur entlang einer Linie A-A eines Fahrzeugs in 1.
3 zeigt einen Zustand des Fahrzeugs, wenn eines der Beine eines Fußgängers von einem vorderen Stoßfänger angefahren wird.
4 zeigt einen Zustand des Fahrzeugs, wenn beide Beine eines Fußgängers von dem vorderen Stoßfänger angefahren werden.
5 ist ein Ablaufdiagramm einer „Steuerung während einer Fahrzeugkollision".
6 ist ein Ablaufdiagramm eines „Datensammelverfahrens A" der 5.
7 ist ein Ablaufdiagramm eines „Datensammelverfahrens B" der 5
8 ist ein Ablaufdiagramm eines „Verfahrens zum Unterscheiden angefahrener Objekte" der 5.
9 ist ein Ablaufdiagramm eines „Insassen-/Fußgängerschutzverfahrens" der 5.
10 zeigt eine Korrelationsabbildung A, welche in dem „Datensammelverfahren A" gewonnen wurde.
11 zeigt eine Korrelationsabbildung B-1, welche in dem „Datensammelverfahren B" gewonnen wurde.
12 zeigt eine Korrelationsabbildung B-2, welche in dem „Datensammelverfahren B" gewonnen wurde.
13 zeigt eine Korrelationsabbildung B-3, welche in dem „Datensammelverfahren B" gewonnen wurde.
14 zeigt eine Schnittstruktur eines vorderen Stoßfängers in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
Zunächst wird eine Beschreibung mit Bezug auf ein System 100 zum Unterscheiden angefahrener Objekte als eine Ausführungsform des „Systems zum Unterscheiden angefahrener Objekte" gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 1 und 2 gegeben. Es sollte angemerkt werden, dass diese Ausführungsform ein System 100 zum Unterscheiden angefahrener Objekte ist, welches in einem Fahrzeug 101, zum Beispiel einem Automobil, anzubringen ist.
Die schematische Struktur des Systems 100 zum Unterscheiden angefahrener Objekte der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung ist in 1 gezeigt. Die Schnittstruktur entlang einer Linie A-A des Fahrzeugs 101 der 1 ist in 2 gezeigt.
Das in 1 gezeigte Fahrzeug 101 umfasst einen vorderen Stoßfänger 110, einen hinteren Stoßfänger 112, ein Aufprall aufnehmendes Element 120, einen Erfassungssensor 130, ein erstes absorbierendes Element 140, ein zweites absorbierendes Element 150, eine Steuereinheit 160, ein Insassenschutzsystem 170 und ein Fußgängerschutzsystem 180 und dergleichen. In dieser Ausführungsform ist das System 100 zum Unterscheiden angefahrener Objekte hauptsächlich aus dem Aufprall aufnehmenden Element 120, dem Erfassungssensor 130 und der Steuereinheit 160 gebildet.
Wie in 2 gezeigt, umfasst der vordere Stoßfänger 110 einen Stoßfängerrahmen 110a und eine aus Harz gefertigte Stoßfängerabdeckung 110b, welche eine Vorderseite des Stoßfängerrahmens 110a abdeckt. In einem von dem Stoßfängerrahmen 110a und der Stoßfängerabdeckung 110b definierten Bereich sind das Aufprall aufnehmende Element 120, die Erfassungssensoren 130, das erste absorbierende Element 140 und das zweite absorbierende Element 150 angeordnet.
Das Aufprall aufnehmende Element 120 ist ein Element mit einer hohen Festigkeit, welches sich in Längsrichtung entlang dem vorderen Stoßfänger 110 erstreckt. Das Aufprall aufnehmende Element 120 bildet den „Aufprall aufnehmenden Abschnitt" oder das „Aufprall aufnehmende Element" der vorliegenden Erfindung. Das erste absorbierende Element 140 ist ein Element mit einer geringen Festigkeit, welches an einer hinteren Seite des Aufprall aufnehmenden Elements 120 angeordnet ist, um einen Aufprall, welcher während einer Fahrzeugkollision auf das Aufprall aufnehmende Element 120 wirkt, zu absorbieren. Der Erfassungssensor 130 ist ein Sensor, welcher zwischen dem Aufprall aufnehmenden Element 120 und dem ersten absorbierenden Element 140 und an einer hinteren Seite des Aufprall aufnehmenden Elements 120 angeordnet ist, und weist eine Funktion eines Erfassens einer Information über einen Vorgang während einer Fahrzeugkollision, wie zum Beispiel die Bewegungsgeschwindigkeit oder Beschleunigung des Aufprall aufnehmenden Elements 120, auf. Der Erfassungssensor 130 ist ein Erfassungsmittel zum Erfassen der Bewegungsgeschwindigkeit und Beschleunigung und bildet das „Erfassungsmittel" der vorliegenden Erfindung. Das zweite absorbierende Element 150 ist ein Element mit einer geringen Festigkeit, welches zwischen der Stoßfängerabdeckung 110b und dem Stoßfängerrahmen 110a angeordnet ist, um sich nach vorne über das Aufprall aufnehmende Element 120 hinaus zu erstrecken, um den Aufprall, welcher auf den vorderen Stoßfänger 110 während einer Fahrzeugkollision wirkt, zu absorbieren. Das zweite absorbierende Element 150 bildet das „absorbierende Element" der vorliegenden Erfindung.
Zurück kehrend zu 1 umfasst die Steuereinheit 160 eine CPU (Verarbeitungseinheit) 162 einer bekannten Struktur, ein ROM 164, ein RAM 166 und dergleichen und weist eine Funktion eines Ausführens einer entsprechenden arithmetischen Verarbeitung und einer speichernden Verarbeitung basierend auf von dem Erfassungssensor 130 erfassten Informationen und eine Funktion eines Ausgebens von Steuersignalen zu einem Insassenschutzsystem 170 und einem Fußgängerschutzsystem 180 auf. Wie nachfolgend genauer beschrieben werden wird, ist die Steuereinheit 160 zusätzlich ein Mittel, welches eine Funktion eines Ableitens der maximalen Bewegungsgeschwindigkeit und der maximalen Beschleunigung des Aufprall aufnehmenden Elements 120 basierend auf der von dem Erfassungssensor 130 erfassten Information und eine Funktion eines Unterscheidens angefahrener Objekte aufweist. Die Steuereinheit 160 bildet das „erste Ableitungsmittel", das „zweite Ableitungsmittel" und das „Mittel zum Unterscheiden angefahrener Objekte" der vorliegenden Erfindung.
Das Insassenschutzsystem 170 ist ein System mit einer Funktion eines Schützens eines Fahrzeuginsassen während einer Fahrzeugkollision und kann aus Airbagvorrichtungen, welche in einem Lenkrad vor einem Fahrersitz, einem Armaturenbrett vor einem Insassensitz, einer Türzierleiste, einem Sitz und/oder einer Säule angebracht sind, und einem Gurtstraffer zum Anwenden einer vorbestimmten Spannung auf einen Sitzgurt gebildet sein. Die Steuereinheit 160 steuert die Betätigung des Insassenschutzsystems 170 in einer derartigen Art und Weise, dass ein Insassenschutz durch die Airbagvorrichtungen während einer Fahrzeugkollision erreicht wird. Das Fußgängerschutzsystem 180 ist ein System mit einer Funktion eines Schützens eines Fußgängers während einer Fahrzeugkollision und kann aus einem Fußgängerschutzelement, welches sich in Richtung eines Fußgängerschutzbereiches bewegt, und dergleichen gebildet sein. Beispielsweise kann eine Struktur zum Anheben einer Fahrzeughaube nach oben, wenn ein Fahrzeug einen Fußgänger anfährt, als das Fußgängerschutzelement oder eine Struktur zum Ausbilden eines Schutzpolsterelements, um auf einen Fußgänger zu wirken, wenn ein Fahrzeug den Fußgänger anfährt, als das Fußgängerschutzelement verwendet werden, um den Aufprall auf den Fußgänger zu absorbieren.
Die Funktion des Fahrzeugs 101 während einer Fahrzeugkollision wird nun unter Bezugnahme auf 3 und 4 beschrieben werden. 3 zeigt einen Zustand des Fahrzeugs, wenn ein Bein des Fußgängers von dem vorderen Stoßfänger 110 angefahren wird, und 4 zeigt einen Zustand des Fahrzeugs, wenn beide Beine des Fußgängers von dem vorderen Stoßfänger 110 angefahren werden.
Es wird angenommen, dass ein Bein oder beide Beine des Fußgängers von einem mittleren Abschnitt – aus der seitlichen Richtung betrachtet – des vorderen Stoßfängers 110 angefahren wird bzw. werden. In diesem Fall wird, wie in 3 und 4 gezeigt, die Stoßfängerabdeckung 110b des vorderen Stoßfängers 110 durch Anstoßen des Beins oder der Beine des Fußgängers verformt und das zweite absorbierende Element 150 wird verformt, wenn der Aufprall absorbiert wird. Der Aufprall wird durch das zweite absorbierende Element 150 verteilt, um im Wesentlichen gleichförmig auf das gesamte Aufprall aufnehmende Element 120 zu wirken. Das Aufprall aufnehmende Element 120 bewegt sich parallel in Richtung der Pfeile in 3 und 4, um in beiden Fällen der 3 und der 4 ein gleiches Verhalten aufzuweisen. Gemäß der Struktur wird das Verhalten des Aufprall aufnehmenden Elements 120 unabhängig von der Position des Anfahrens des Objekts an der Stoßfängerabdeckung 110b gleich sein. Bei dieser Ausführungsform wird das Verhalten des Aufprall aufnehmenden Elements 120 durch das zweite absorbierende Element 150 mit geringer Festigkeit, welches zwischen der Stoßfängerabdeckung 110b und dem Stoßfängerrahmen 110a angeordnet ist, stabilisiert.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf 5 bis 11 eine „Steuerung während einer Fahrzeugkollision" während der Fahrzeugkollision beschrieben werden. Die „Steuerung während einer Fahrzeugkollision" dieser Ausführungsform wird durch die Steuereinheit 160 mit der oben genannten Struktur ausgeführt.
5 zeigt ein Ablaufdiagramm der „Steuerung während einer Fahrzeugkollision". Die „Steuerung während einer Fahrzeugkollision" dieser Ausführungsform wird durch sequentielles Aus führen der entsprechenden Schritte des in 5 gezeigten Ablaufdiagramms durchgeführt.
Zuerst werden in einem „Datensammelverfahren A", welcher in 5 mit Schritt S10 bezeichnet ist, oder einem „Datensammelverfahren B", welcher in 5 mit Schritt S30 bezeichnet ist, Daten in einem zuvor durchgeführten Fahrzeugkollisionstest gesammelt. Diese zwei Datensammelverfahren können beide ausgeführt werden oder nur eines von ihnen kann in einem Fahrzeugkollisionstest ausgeführt werden. Dann werden in einem „Verfahren zum Unterscheiden angefahrener Objekte", welches in 5 mit Schritt S50 bezeichnet ist, Daten während einer tatsächlichen Fahrzeugkollision mit den in Schritt S10 und/oder Schritt 30 gesammelten Daten verglichen, um ein angefahrenes Objekt zu erkennen. In einem „Insassen/Fußgängerschutzverfahren", welches in 5 mit Schritt 70 bezeichnet ist, werden ein Insasse und/oder ein Fußgänger basierend auf dem Ergebnis der Unterscheidung in Schritt S50 geschützt.
Speziell das „Datensammelverfahren A", welches in 5 mit Schritt S10 bezeichnet ist, wird durch sequenzielles Ausführen der entsprechenden Schritte (Schritte S12–S20) des in 6 gezeigten Ablaufdiagramms durchgeführt.
Zuerst wird in Schritt S12 in 6 ein Fahrzeugkollisionstest durchgeführt. Bei dem Fahrzeugkollisionstest wird ein Dummy, welcher eine Nachahmung eines menschlichen Körpers ist, als das angefahrene Objekt verwendet und ein Fahrzeug, welches eine Nachahmung des Fahrzeugs 101 mit der in 1 gezeigten Struktur ist, verwendet, um den Test durch Kollidieren des Fahrzeugs mit dem Dummy durchzuführen. Der Dummy entspricht dem „nachgeahmten menschlichen Körper" der vorlie genden Erfindung. Als nächstes werden durch Schritt S14 in 6 Daten einer Änderung der Bewegungsgeschwindigkeit V und Beschleunigung G über der Zeit des Aufprall aufnehmenden Elements 120 während der Fahrzeugkollision gemessen. Anstatt der Beschleunigung G kann die Änderungsgeschwindigkeit der Bewegungsgeschwindigkeit V pro Zeiteinheit verwendet werden. Dann wird durch Schritt 16 in 6 eine maximale Bewegungsgeschwindigkeit V_M des Dummys bei dem Fahrzeugkollisionstest gewonnen und ein Referenzwert V_MM wird basierend auf der maximalen Bewegungsgeschwindigkeit V_M eingestellt, während eine maximale Beschleunigung G_M des Dummys bei dem Fahrzeugkollisionstest gewonnen wird und ein Referenzwert G_MM basierend auf der maximalen Beschleunigung G_M eingestellt wird. Durch Schritt 18 in 6 werden ein maximaler Bewegungsgeschwindigkeitsbereich (V_MML–V_MMH) und ein maximaler Beschleunigungsbereich (G_MML–G_MMH) entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit eingestellt. Der maximale Bewegungsgeschwindigkeitsbereich (V_MML–V_MMH) und der maximale Beschleunigungsbereich (G_MML–G_MMH) werden insbesondere gemäß der Struktur, einer physikalischen Eigenschaft und einer individuellen Abweichung des Aufprall aufnehmenden Elements 120 eingestellt. Durch Schritt 20 in 6 wird eine Korrelationsabbildung A, welche die Korrelation zwischen der maximalen Bewegungsgeschwindigkeit V_M und der maximalen Beschleunigung G_M anzeigt, basierend auf den entsprechenden gesammelten Daten, welche in den zuvor genannten Schritten 16 bis S18 eingestellt wurden, gewonnen und gespeichert.
10 zeigt ein Beispiel einer Korrelationsabbildung A, welche in dem zuvor erwähnten Schritt 20 gewonnen und gespeichert wurde. Wie in 10 gezeigt, wird in dieser Ausführungsform ein Bereich (ein schraffierter Bereich in 10), welcher durch den maximalen Bewegungsgeschwindigkeitsbereich (V_MML–V_MMH) und dem maximalen Beschleunigungsbereich (G_MML–G_MMH) in der Korrelationsabbildung A definiert ist, als eine Region zum Erkennen, dass das angefahrene Objekt eine Person (ein Fußgänger) ist, bezeichnet. Die Korrelationsabbildung A bezeichnet die Korrelation zwischen der maximalen Bewegungsgeschwindigkeit und der maximalen Beschleunigung des Dummys während der Fahrzeugkollision. Der schraffierte Bereich in der Korrelationsabbildung A entspricht dem „Referenzbereich" der vorliegenden Erfindung.
Speziell das „Datensammelverfahren B", welches in 5 mit Schritt S30 bezeichnet ist, wird durch sequenzielles Durchführen der entsprechenden Schritte (Schritte S32–S46) des in 7 gezeigten Ablaufdiagramms ausgeführt.
Zuerst wird durch Schritt S32 in 7 ein Fahrzeugkollisionstest ähnlich zu Schritt S12 in 6 durchgeführt. Durch Schritt S34 in 7 werden Daten einer Änderung der Bewegungsgeschwindigkeit V und Beschleunigung G über der Zeit des Aufprall aufnehmenden Elements 120 während der Fahrzeugkollision gemessen. In Schritt S36 und Schritt S38 in 7 werden die gleichen Verfahren wie die in Schritt S16 und Schritt S18 in 6 durchgeführt. Das heißt, in Schritt 36 in 7 wird eine maximale Bewegungsgeschwindigkeit V_M des Dummys bei dem Fahrzeugkollisionstest gewonnen und ein Referenzwert V_MM wird basierend auf der maximalen Bewegungsgeschwindigkeit V_M eingestellt, während eine maximale Beschleunigung G_M des Dummys bei dem Fahrzeugkollisionstest gewonnen wird und ein Referenzwert G_MM basierend auf der maximalen Beschleunigung G_M eingestellt wird. In Schritt 38 in 7 werden ein maximaler Bewegungsgeschwindigkeitsbereich (V_MML–V_MMH) und ein maximaler Beschleunigungsbereich (G_MML–G_MMH) entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit eingestellt. Dann wird in Schritt S40 in 7 eine Zeit, welche vergeht, bis die Bewegungsgeschwindigkeit V des Aufprall aufnehmenden Elements 120 das Maximum erreicht, als eine Referenzzeit T_W eingestellt. Nachfolgend wird durch Schritt S42 in 7 ein Referenzwert T_GM einer Zeit T_G eingestellt, wobei die Zeit T_G kürzer als die Referenzzeit T_W ist und als eine Zeitdauer definiert ist, welche vergeht, bis die Beschleunigung G des Aufprall aufnehmenden Elements 120 das Maximum erreicht. Durch Schritt S44 in 7 wird ein Zeitbereich (T_GL–T_GH) der in Schritt S42 eingestellten Zeit T_GM eingestellt. An dieser Stelle entspricht die Zeit T_GL, welche ein Ende des Zeitbereichs definiert, einer Zeit, zu welcher die maximale Bewegungsgeschwindigkeit den Wert V_MMH erreicht und die maximale Beschleunigung den Wert G_MMH erreicht, während die Zeit T_GH, welche das andere Ende des Zeitbereichs definiert, einer Zeit entspricht, zu welcher die maximale Bewegungsgeschwindigkeit den Wert V_MML erreicht und die maximale Beschleunigung den Wert G_MML erreicht. In Schritt S46 der 7 wird eine Korrelationsabbildung B-1, welche die Korrelation zwischen der maximalen Bewegungsgeschwindigkeit V_M, der maximalen Beschleunigung G_M und der Zeit T_G anzeigt, basierend auf den entsprechenden gesammelten Daten, welche in den zuvor genannten Schritten S36 bis S44 eingestellt wurden, gewonnen und gespeichert.
11 zeigt ein Beispiel der Korrelationsabbildung B-1, welche in dem zuvor erwähnten Schritt S46 gewonnen wurde. Wie in 11 gezeigt, ist in dieser Ausführungsform ein Bereich (ein schraffierter Bereich in 11), welcher durch den Zeitbereich (T_GL–T_GH) in der Korrelationsabbildung B-1 definiert ist, als ein Bereich zum Erkennen, dass das angefahrene Objekt eine Person (ein Fußgänger) ist, bezeichnet. Die Korrelationsabbildung B-1 bezeichnet die Korrelation zwischen der maximalen Bewegungsgeschwindigkeit und der maximalen Be schleunigung des Dummys während der Fahrzeugkollision und der abgelaufenen Zeit von dem Auftreten der Fahrzeugkollision. Der schraffierte Bereich in der Korrelationsabbildung B-1 entspricht dem „Referenzbereich" der vorliegenden Erfindung.
In der vorliegenden Erfindung kann eine in 12 gezeigte Korrelationsabbildung B-2 oder eine in 13 gezeigte Korrelationsabbildung B-3 anstatt der Korrelationsabbildung B-1 der 11 verwendet werden, um in dem zuvor erwähnten Schritt S46 gespeichert zu werden.
In Bezug auf die Korrelationsabbildung B-2 in 12 wird ein Bereich (ein schraffierter Bereich in 12), welcher sowohl dem durch den maximalen Beschleunigungsbereich (G_MML–G_MMH) definierten Bereich als auch dem durch den Zeitbereich (T_GL–T_GH) definierten Bereich entspricht, als ein Bereich zum Bestimmen, dass das angefahrene Objekt eine Person (ein Fußgänger) ist, bezeichnet. In Bezug auf die Korrelationsabbildung B-3 in 13 wird ein Bereich (ein schraffierter Bereich in 13), welcher sowohl dem durch den maximalen Bewegungsgeschwindigkeitsbereich (V_MML–V_MMH) definierten Bereich als auch dem durch den maximalen Beschleunigungsbereich (G_MML–G_MMH) definierten Bereich und dem durch den Zeitbereich (T_GL–T_GH) definierten Bereich entspricht, als ein Bereich zum Erkennen, dass das angefahrene Objekt eine Person (ein Fußgänger) ist, bezeichnet. Diese Korrelationsabbildungen B-2 und B-3 bezeichnen die Korrelation zwischen der maximalen Bewegungsgeschwindigkeit und der maximalen Beschleunigung des Dummys während der Fahrzeugkollision und der abgelaufenen Zeit seit dem Auftreten der Fahrzeugkollision. Der schraffierte Bereich in jeder der Korrelationsabbildungen B-2 und B-3 entspricht dem „Referenzbereich" der vorliegenden Erfindung. In Bezug auf die Korrelationsabbildungen B-1, B-2 und B-3 ist der schraffierte Bereich der Korrelationsabbildung B-2 kleiner als der der Korrelationsabbildung B-1 und der schraffierte Bereich der Korrelationsabbildung B-3 ist noch kleiner als der der Korrelationsabbildung B-2. Wenn die Korrelationsabbildung B-3 verwendet wird, wird daher die höchste Zuverlässigkeit zum Unterscheiden, ob das angefahrene Objekt eine Person ist oder nicht, erreicht.
Speziell das „Verfahren zum Unterscheiden angefahrener Objekte", welches in 5 mit Schritt S50 bezeichnet ist, wird durch sequenzielles Durchführen der entsprechenden Schritte (Schritte S52–S62) des in 8 gezeigten Ablaufdiagramms ausgeführt.
Zuerst wird durch Schritt S52 in 8 eine Messung mit einem Zeitgeber bei dem Auftreten der Fahrzeugkollision gestartet. Die Zeit T (abgelaufene Zeit) wird bei dem Auftreten der Fahrzeugkollision auf 0 (Null) gesetzt. Es sollte erwähnt werden, dass das Auftreten der Fahrzeugkollision mit einem Beschleunigungssensor erfasst wird, welcher in der Lage ist, eine auf das Fahrzeug wirkende Beschleunigung in drei axialen Richtungen (X-Achse, Y-Achse, Z-Achse) zu erfassen. Als nächstes werden im Schritt S54 in 8 die tatsächliche Bewegungsgeschwindigkeit V und die tatsächliche Beschleunigung G des Aufprall aufnehmenden Elements 120 während der Fahrzeugkollision erfasst. Um die Bewegungsgeschwindigkeit V und die Beschleunigung G zu erfassen, werden ein Geschwindigkeitssensor bekannter Struktur und ein Beschleunigungssensor bekannter Struktur als Erfassungssensor 130 verwendet. Dann werden in Schritt S56 in 8 die maximale Bewegungsgeschwindigkeit V_M und die maximale Beschleunigung G_M des Aufprall aufnehmenden Elements 120 basierend auf der Bewegungsgeschwindigkeit V und der Beschleunigung G, welche in Schritt S54 erfasst wurden, gewonnen. In Schritt S58, Schritt S60 und Schritt S62 in 8 wird eine Erkennung des angefahrenen Objekts basierend auf der zuvor in Schritt S20 in 6 gespeicherten Korrelationsabbildung A oder auf der zuvor in Schritt S46 in 7 gespeicherten Korrelationsabbildung B-1 (alternativ die Korrelationsabbildung B-2 oder die Korrelationsabbildung B-3) durchgeführt. Das heißt, es wird in Schritt S58 bestimmt, ob die maximale Bewegungsgeschwindigkeit V_M und die maximale Beschleunigung G_M, welche in Schritt S56 gewonnen wurden, in dem Referenzbereich (in dem schraffierten Bereich in der Zeichnung) der in 10 gezeigten Korrelationsabbildung A oder der in 11 gezeigten Korrelationsabbildung B-1 (der in 12 gezeigten Korrelationsabbildung B-2 oder der in 13 gezeigten Korrelationsabbildung B-3) liegen oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass die maximale Bewegungsgeschwindigkeit V_M und die maximale Beschleunigung G_M, welche in Schritt S56 gewonnen wurden, in dem Referenzbereich sind (Ja in Schritt S58) wird erkannt, dass das angefahrene Objekt ein Fußgänger ist (Schritt S60). Wenn bestimmt wird, dass diese nicht in dem Referenzbereich sind (Nein in Schritt S58), wird erkannt, dass das angefahrene Objekt ein Gegenstand ist (Schritt S62). Wie zuvor in dem „Verfahren zum Erkennen angefahrener Objekte" in dieser Ausführungsform beschrieben, wird die tatsächliche Erkennung des angefahrenen Objekts gemäß der Bestimmung, ob das angefahrene Objekt eine Person ist oder nicht, durchgeführt.
Speziell das „Insassen-/Fußgängerschutzverfahren", welches in 5 mit Schritt S70 bezeichnet ist, wird durch sequenzielles Durchführen der entsprechenden Schritte des in 9 gezeigten Ablaufdiagramms ausgeführt.
In Schritt S72 in 9 wird das Verfahren basierend auf dem Ergebnis des Schrittes S60 oder S62 in 8 bei Schritt S74 fortgesetzt, wenn das angefahrene Objekt ein Fußgänger ist, und falls nicht bei Schritt S76 fortgesetzt (das angefahrene Objekt ist ein Gegenstand). In Schritt S74 wird ein Betätigungssteuersignal zu dem Insassenschutzsystem 170 und dem Fußgängerschutzsystem 180 ausgegeben, um das Insassenschutzsystem 170 und das Fußgängerschutzsystem 180 zu betätigen, während in Schritt S76 ein Betätigungssteuersignal dem Insassenschutzsystem 170 ausgegeben wird, um das Insassenschutzsystem 170 zu betätigen. Wenn das Betätigungssignal empfangen wird, werden die Airbags der Airbagvorrichtungen, welche das Insassenschutzsystem 170 bilden, entfaltet und in den Insassenschutzbereich aufgeblasen, während das Fußgängerschutzelement, welches das Fußgängerschutzsystem 180 bildet, sich in Richtung des Fußgängerschutzbereichs bewegt. Dementsprechend wird ein umfassender Schutz des Insassen und des Fußgängers während der Fahrzeugkollision erzielt.
Wie zuvor erwähnt, werden das Insassenschutzsystem 170 und das Fußgängerschutzsystem 180 dieser Ausführungsform betätigt, um den Insassen und den Fußgänger gemäß dem Ergebnis der Erkennung des angefahrenen Objekts während der Fahrzeugkollision zu schützen, und entsprechen dem „Schutzsystem" der vorliegenden Erfindung. Alternativ kann das „Schutzsystem" der vorliegenden Erfindung aus einer Kombination des Systems 100 zum Unterscheiden angefahrener Objekte mit dem Insassenschutzsystem 170 und dem Fußgängerschutzsystem 180 gebildet werden.
Wie zuvor beschrieben, wird gemäß dieser Ausführungsform die Erkennung, ob das angefahrene Objekt eine Person (ein Fußgänger) ist, gemäß dem Verhalten des Aufprall aufnehmenden Ele ments 120 während der Fahrzeugkollision durchgeführt. Deshalb kann die Genauigkeit der Erkennung, ob das angefahrene Objekt eine Person ist, ungeachtet der Position, an welcher die Person an das Aufprall aufnehmende Element 120 während der Fahrzeugkollision stößt, erhöht werden. Das Ergebnis der Erkennung kann verwendet werden, um das Fußgängerschutzsystem 180 zu steuern, um einen umfassenden Schutz der Person (des Fußgängers) bereitzustellen.
Bei dieser Ausführungsform wird erkannt, dass das angefahrene Objekt eine Peron ist, wenn die Korrelation zwischen der maximalen Bewegungsgeschwindigkeit V_M und der maximalen Beschleunigung G_M des Aufprall aufnehmenden Elements, welche während der tatsächlichen Fahrzeugkollision erfasst werden, und der abgelaufenen Zeit T_G von dem Auftreten der Fahrzeugkollision bis zu einer Zeit, bei welcher die auf den Dummy wirkende Beschleunigung das Maximum erreicht, in dem Referenzbereich ist, welche durch den zuvor durchgeführten Fahrzeugkollisionstest gewonnen wurde. Daher kann die Zuverlässigkeit der Erkennung, ob das angefahrene Objekt eine Person ist, erhöht werden. Eine höhere Zuverlässigkeit als die des Falls, welcher die Korrelationsabbildung A gemäß dem „Datensammelverfahren A" verwendet, kann durch Verwenden der Korrelationsabbildung B-1 (der Korrelationsabbildung B-2 oder der Korrelationsabbildung B-3) gemäß dem „Datensammelverfahren B" erzielt werden. Unter den Korrelationsabbildungen B-1, B-2 und B-3 kann die höchste Zuverlässigkeit durch Verwenden der Korrelationsabbildung B-3 erreicht werden.
Gemäß dieser Ausführungsform ist es möglich, die schnelle Erkennung eines angefahrenen Objekts innerhalb einer Zeitdauer durchzuführen, welche kürzer als die Referenzablaufzeit Tw ist. Da die Referenzablaufzeit Tw gemäß dem zuvor mit einem Dummy durchgeführten Fahrzeugkollisionstest eingestellt wird, wird eine erhöhte Zuverlässigkeit einer Erkennung, dass das angefahrene Objekt eine Person ist, erreicht. Das Ergebnis der Erkennung kann zum Steuern des Fußgängerschutzsystems 180 zum Bereitstellen eines umfassenden Schutzes der Person (des Fußgängers) verwendet werden. Die Struktur, welche in der Lage ist, die schnelle Erkennung des angefahrenen Objekts durchzuführen, ermöglicht eine verhältnismäßig langsame Reaktion des Insassenschutzsystems 170. Es können z. B. Aufblasvorrichtungen mit niedriger Kapazität für die Airbagvorrichtungen, welche das Insassenschutzsystem 170 bilden, verwendet werden. Zusätzlich ist es möglich, den Innendruck der Airbags und/oder die Wickelmenge eines Gurtstraffers gemäß der Ernsthaftigkeit der Fahrzeugkollision zu steuern.
Gemäß dieser Ausführungsform wird ferner der Aufprall, welcher von dem Aufprall aufnehmenden Element 120 mit hoher Festigkeit während der Fahrzeugkollision aufgenommen wird, insgesamt von dem Aufprall aufnehmenden Element 120 widergespiegelt. Daher kann die Unterscheidungsgenauigkeit zum Unterscheiden der angefahrenen Objekte unabhängig von der Position, an welcher das Objekt an dem sich in der Fahrzeugbreitenrichtung erstreckenden Aufprall aufnehmenden Abschnitt anstößt, erhöht werden.
Gemäß dieser Ausführungsform ist ferner das zweite absorbierende Element 150 angeordnet, um sich nach vorne über das Aufprall aufnehmende Element 120 zu erstrecken, wobei der Aufprall, welcher auf die Fahrzeugkarosserie wirkt, gleichmäßig auf das Aufprall aufnehmende Element 120 in dem verteilten Zustand aufgebracht wird. Deshalb kann die Fahrzeugkollision sicher durch das Verhalten des Aufprall aufnehmenden Elements 120 widergespiegelt werden, wodurch ferner die Unter scheidungsgenauigkeit zum Unterscheiden der angefahrenen Objekte erhöht wird.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die zuvor erwähnte Ausführungsform beschränkt und verschiedene Anwendungen und Veränderungen können ausgeführt werden. Zum Beispiel können die folgenden jeweiligen Ausführungsformen, welche auf der zuvor erwähnten Ausführungsform basieren, ausgeführt werden.
Obwohl die zuvor erwähnte Ausführungsform in Bezug auf die Struktur, in welcher der Erfassungssensor 130 an der hinteren Seite des Aufprall aufnehmenden Elements 120 vorgesehen ist, um das Verhalten des Aufprall aufnehmenden Elements 120 während der Fahrzeugkollision zu erfassen, beschrieben wurde, kann in der vorliegenden Erfindung der Erfassungssensor 130 an der Stoßfängerabdeckung 110b, welche sich in der Längsrichtung entlang der Fahrzeugbreite ebenso wie das Aufprall aufnehmende Element 120 erstreckt, vorgesehen sein, um das Verhalten der Stoßfängerabdeckung 110b während der Fahrzeugkollision zu erfassen.
Obwohl die zuvor erwähnte Ausführungsform in Bezug auf einen Fall beschrieben wurde, in welchem die Struktur des vorderen Stoßfängers 110 wie in 2 gezeigt verwendet wird, kann in der vorliegenden Erfindung ein vorderer Stoßfänger 210, bei welchem kein zweites absorbierendes Element 150 mit geringer Festigkeit zwischen der Stoßfängerabdeckung und dem Rahmen 102 angeordnet ist, wie in 14 gezeigt, verwendet werden.
Obwohl die vorhergehende Ausführungsform in Bezug auf einen Fall eines tatsächlichen Unterscheidens von angefahrenen Objekten basierend auf der Unterscheidung, ob das angefahrene Objekt eine Person ist oder nicht, beschrieben wurde, kann sie in der vorliegenden Erfindung strukturiert werden, um direkt zu unterscheiden, ob das angefahrene Objekt eine Person oder ein spezielles Objekt ist.
Obwohl die zuvor erwähnte Ausführungsform unter Bezugnahme auf einen Fall einer Unterscheidung von angefahrenen Objekten bei einer Frontalkollision eines Fahrzeugs beschrieben wurde, kann die vorliegende Erfindung für ein Verfahren zum Unterscheiden von angefahrenen Objekten bei einer Kollision eines Fahrzeugs, wenn es rückwärts fährt, eingesetzt werden.
Obwohl die zuvor erwähnte Ausführungsform in Bezug auf einen Fall eines Sammelns von Daten durch Durchführen eines Fahrzeugkollisionstests mit einem Dummy beschrieben wurde, können Daten durch Durchführen einer Kollisionssimulation unter der Annahme einer Situation mit einer Person gesammelt werden.
In der zuvor erwähnten Ausführungsform wird die maximale Bewegungsgeschwindigkeit basierend auf der erfassten Information der Bewegungsgeschwindigkeit des Aufprall aufnehmenden Elements 120 abgeleitet und die maximale Beschleunigung wird basierend auf der erfassten Information der Beschleunigung des Aufprall aufnehmenden Elements 120 abgeleitet. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann jedoch zum Ableiten der maximalen Bewegungsgeschwindigkeit und der maximalen Beschleunigung die Bewegungsgeschwindigkeit und/oder die Beschleunigung derart erfasst werden, dass der Geschwindigkeitssensor und/oder der Beschleunigungssensor verwendet wird, um die Bewegungsgeschwindigkeit oder die Beschleunigung zu erfassen. Speziell in einer Struktur, in welcher der Erfassungssensor nur die Bewegungsgeschwindigkeit erfasst, wird die maximale Bewegungsgeschwindigkeit aus der erfassten Bewegungsgeschwindigkeit gewonnen, während die maximale Beschleunigung aus einer Änderungsgeschwindigkeit der Bewegungsgeschwindigkeit pro Zeiteinheit abgeleitet wird, welche durch Differenzieren der erfassten Bewegungsgeschwindigkeit abgeleitet wird. Alternativ wird in einer Struktur, in welcher der Erfassungssensor nur die Beschleunigung erfasst, die Bewegungsgeschwindigkeit durch Integrieren der erfassten Beschleunigung abgeleitet, während die maximale Beschleunigung aus der erfassten Beschleunigung abgeleitet wird.
Obwohl die zuvor erwähnte Ausführungsform in Bezug auf die Struktur des Systems zum Unterscheiden angefahrener Objekte, welches in einem Automobil zu installieren ist, beschrieben wurde, kann die vorliegende Erfindung bei verschiedenen Fahrzeugen, welche andere als Automobile sind, eingesetzt werden, wie z. B. bei einem Zug, einem Boot und einem Schiff.

Claims

System zum Unterscheiden angefahrener Objekte zum Unterscheiden von einem Fahrzeug angefahrener Objekte, umfassend: einen aufprallaufnehmenden Abschnitt (120, 140, 150), welcher sich der Länge nach entlang der Fahrzeugbreite an einer Vorderseite oder einer Rückseite des Fahrzeugs erstreckt, um einen Aufprall von dem angefahrenen Objekt aufzunehmen; ein Erfassungsmittel (130) zum Erfassen der Bewegungsgeschwindigkeit und/oder der Beschleunigung des aufprallaufnehmenden Abschnitts (120, 140, 150) während einer Fahrzeugkollision; und ein erstes Ableitungsmittel (160) zum Ableiten der maximalen Bewegungsgeschwindigkeit (V_M) basierend auf der von dem Erfassungsmittel (130) erfassten Information, gekennzeichnet durch ein zweites Ableitungsmittel (160) zum Ableiten der maximalen Beschleunigung (G_M) basierend auf der von dem Erfassungsmittel (130) erfassten Information; und ein Mittel (160) zum Unterscheiden angefahrener Objekte zum Unterscheiden der angefahrenen Objekte basierend auf der von dem ersten Ableitungsmittel (160) abgeleiteten maximalen Bewegungsgeschwindigkeit (V_M) und der von dem zweiten Ableitungsmittel (160) abgeleiteten maximalen Beschleunigung (G_M).
System zum Unterscheiden angefahrener Objekte nach Anspruch 1, wobei das Mittel (160) zum Unterscheiden angefahrener Objekte das angefahrene Objekt als eine Person erkennt, wenn die Korrelation zwischen der von dem ersten Ableitungsmittel (160) abgeleiteten maximalen Bewegungsgeschwindigkeit (V_M) und der von dem zweiten Ableitungsmittel (160) abgeleiteten maximalen Beschleunigung (G_M) in einem Referenzbereich liegt.
System zum Unterscheiden angefahrener Objekte nach Anspruch 2, wobei der Referenzbereich basierend auf der Korrelation zwischen der maximalen Bewegungsgeschwindigkeit (V_M) und der maximalen Beschleunigung (G_M) eines nachgeahmten menschlichen Körpers während einer Fahrzeugkollision in einem mit dem nachgeahmten menschlichen Körper zuvor durchgeführten Fahrzeugkollisionstest eingestellt ist.
System zum Unterscheiden angefahrener Objekte nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Referenzbereich zusätzlich zu der Korrelation zwischen der maximalen Bewegungsgeschwindigkeit (V_M) und der maximalen Beschleunigung (G_M) des nachgeahmten menschlichen Körpers basierend auf einer Zeitdauer (T_G), welche von dem Auftreten der Fahrzeugkollision bis zu einer Zeit, zu welcher die auf den nachgeahmten menschlichen Körper wirkende Beschleunigung das Maximum erreicht, abläuft, eingestellt ist.
System zum Unterscheiden angefahrener Objekte nach einem der Ansprüche 1–4, wobei der aufprallaufnehmende Abschnitt (120, 140, 150) aus einem aufprallaufnehmenden Element (120) mit einer hohen Festigkeit gebildet ist, welche sich der Länge nach entlang der Fahrzeugbreite erstreckt.
System zum Unterscheiden angefahrener Objekte nach Anspruch 5, wobei der aufprallaufnehmende Abschnitt (120, 140, 150) ein absorbierendes Element (150) aufweist, welches an einer Außenseite über das aufprallaufnehmende Element (120) hinaus vorgesehen ist.
Schutzsystem, welches ausgestaltet ist, um im Fall einer Fahrzeugkollision betätigt zu werden, um einen Fahrzeuginsassen oder Fußgänger zu schützen, wobei das Schutzsystem (170, 180) ausgestaltet ist, gemäß dem Ergebnis einer Unterscheidung angefahrener Objekte durch ein System zum Unterscheiden angefahrener Objekte nach einem der Ansprüche 1–6 betätigt zu werden.