(57)【要約】      （修正有）【課題】衝突作用が作用する場合に、車両用の環境検出装置に保護機能を生じさせる方法を提供する。【解決手段】環境検出装置１０５は、車両１００の環境検出ユニット１２０を収容するケーシング１１５と、運動ユニット１２５とを含む。運動ユニットは、ケーシングに接続されており、車両の構造要素１１０に結合可能である。運動ユニットは、車両に衝突作用１３５が作用する場合に保護機能を生じさせるため、起動信号１３０に応答して、ケーシング１１５を構造要素１１０に対して相対的に運動させるように構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両（１００）用の環境検出装置（１０５）であって、
前記車両（１００）の環境検出ユニット（１２０）を収容するケーシング（１１５）と、
前記ケーシング（１１５）に接続されており、かつ前記車両（１００）の構造要素（１１０）に結合可能な運動ユニット（１２５）であって、前記車両（１００）に衝突作用（１３５）が作用する場合に保護機能を生じさせるため、起動信号（１３０）に応答して、前記ケーシング（１１５）を前記構造要素（１１０）に対して相対的に運動させるように構成された運動ユニット（１２５）と、
という構成を含む、装置（１０５）。
【請求項２】
前記環境検出ユニット（１２０）は、前記ケーシング（１１５）内に収容されており、
前記環境検出ユニット（１２０）は、環境検出のため、光源またはセンサユニット（１４０）を含む、
請求項１記載の装置（１０５）。
【請求項３】
前記運動ユニット（１２５）は、前記ケーシング（１１５）と前記構造要素（１１０）との間に配置可能な少なくとも１つの保持エレメント（３０５）であって、前記ケーシング（１１５）を前記構造要素（１１０）に固定し、前記起動信号（１３０）に応答して解放するように構成された、少なくとも１つの保持エレメント（３０５）を含む、
請求項１または２記載の装置（１０５）。
【請求項４】
前記運動ユニット（１２５）は、少なくとも１つのケーシング側押込エレメント（８０５）と１つの構造側押込エレメント（８１０）とを含み、
前記押込エレメント（８０５，８１０）は、前記ケーシング（１１５）を前記構造要素（１１０）に対して相対的に運動させるために、前記起動信号（１３０）に応答して相互に押し込まれるように構成されている、
請求項１から３までのいずれか１項記載の装置（１０５）。
【請求項５】
前記運動ユニット（１２５）は、前記ケーシング（１１５）と前記構造要素（１１０）との間に配置された、位置エネルギを蓄積する少なくとも１つのばねエレメント（５０５）と、前記起動信号（１３０）に応答して前記位置エネルギを運動エネルギへ変換することで前記ケーシング（１１５）を前記構造要素（１１０）に対して相対的に運動可能とするように構成されたばねアクチュエータ（５１０）とを備えたばねユニットを含む、
請求項１から４までのいずれか１項記載の装置（１０５）。
【請求項６】
前記運動ユニット（１２５）は、少なくとも１つのケーシング側磁石（４０５）と、１つの構造側磁石（４１０）と、前記起動信号（１３０）に応答して前記磁石（４０５，４１０）間の固定を解除し、これにより、前記磁石（４０５，４１０）間に作用する磁力を用いて、前記ケーシング（１１５）を前記構造要素（１１０）に対して相対的に運動可能とするように構成された固定アクチュエータ（４１５）とを含む、
請求項１から５までのいずれか１項記載の装置（１０５）。
【請求項７】
前記運動ユニット（１２５）は、少なくとも１つのケーシング側磁石エレメント（７０５）と、構造側磁石エレメント（７１０）と、磁界を形成する電磁石（７１５）とを含み、該電磁石（７１５）は、前記起動信号（１３０）に応答して磁界を変化させ、これにより、前記磁石エレメント（７０５，７１０）間に作用する磁力を用いて前記ケーシング（１１５）を前記構造要素（１１０）に対して相対的に運動可能とするように構成されている、
請求項１から６までのいずれか１項記載の装置（１０５）。
【請求項８】
前記起動信号（１３０）は、車両（１００）に衝突作用（１３５）が作用する場合に前記ケーシング（１１５）に作用する力（Ｆ）である、
請求項１から７までのいずれか１項記載の装置（１０５）。
【請求項９】
前記起動信号（１３０）は、インタフェースを介して別のセンサユニット（１４０）または前記環境検出ユニット（１２０）に受信される制御信号である、
請求項１から８までのいずれか１項記載の装置（１０５）。
【請求項１０】
前記別のセンサユニット（１４０）は、前記車両（１００）に未来に作用する衝突作用（１３５）を識別するように構成されている、
請求項９記載の装置（１０５）。
【請求項１１】
構造要素（１１０）と、請求項１から１０までのいずれか１項記載の装置（１０５）とを備えた車両（１００）であって、
前記装置（１０５）の運動ユニット（１２５）が前記構造要素（１１０）に結合されている、車両（１００）。
【請求項１２】
車両（１００）に衝突作用（１３５）が作用する場合に保護機能を生じさせる方法（９００）であって、
前記車両（１００）は、請求項１から１０までのいずれか１項記載の装置（１０５）を有しており、
前記方法（９００）は、以下のステップ、すなわち
前記車両（１００）に衝突作用（１３５）が作用する場合に保護機能を生じさせるため、起動信号（１３０）に応答して、前記ケーシング（１１５）を前記構造要素（１１０）に対して相対的に運動させるステップ（９０５）
を含む、方法（９００）。
【請求項１３】
前記方法（９００）は、
前記車両（１００）に作用する衝突作用（１３５）を識別するステップ（９１０）と、
前記車両（１００）に作用する衝突作用（１３５）が識別されたことに応答して起動信号（１３０）を供給するステップ（９１５）と
を含む、
請求項１２記載の方法（９００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
従来技術
本発明は、各独立請求項の上位概念記載の装置または方法を基礎とする。
【０００２】
車両は、車両内に組み込まれた複数のセンサを備えた環境検出ユニットを有することができる。当該環境検出ユニットは、潜在的な衝突領域に配置可能である。
【０００３】
発明の開示
こうした背景から、ここで提案するアプローチにより、各主請求項に記載の、車両用の環境検出装置、車両用の環境検出装置を備えた車両、および車両に衝突作用が作用する場合に保護機能を生じさせる方法が提供される。各従属請求項に記載された措置により、独立請求項に記載された装置の有利な発展形態および改善形態が得られる。
【０００４】
ここで提案するアプローチにより、車両に衝突作用が作用する場合に、環境検出ユニットを、車両の構造要素に対して相対的に運動させることができる。有利には、このようにして、環境検出ユニットの損傷を防止できる。これにより、費用および修理時間を回避できる。さらに、保護されていない交通加入者、例えば歩行者、自転車運転者またはモーターバイク運転者の安全性を高めることができる。
【０００５】
車両用の環境検出装置を提供する。当該装置は、車両の環境検出ユニットを収容するケーシングと運動ユニットとを含む。運動ユニットは、ケーシングに接続されており、かつ車両の構造要素に結合可能である。運動ユニットは、車両に衝突作用が作用する場合に保護機能を生じさせるため、起動信号に応答して、ケーシングを構造要素に対して相対的に運動させるように構成されている。
【０００６】
車両は、自動車、例えば乗用車、バス、商用車、または貨物もしくは人員を輸送する輸送車両であってもよい。車両は、自動運転モードを有する車両、すなわち運転者なしで走行する車両として、例えば自律運転自動車の形態で、構成可能である。環境検出装置は、例えば適切なセンサを使用して車両の環境を検出するように構成可能である。付加的にもしくは代替的に、当該装置を、例えばセンサもしくは車両の運転者による環境の検出を容易にするように構成可能である。このために、当該装置は、例えば、コーンビームによって環境を検出するように構成可能である。したがって、ここでの装置は、例えばセンサユニットともヘッドランプとも理解可能である。相応に、環境検出ユニットは、例えばＬｉＤＡＲセンサまたはレーダーセンサの形態のセンサ装置または光源であってもよい。ケーシングは、環境検出ユニットを完全にまたは部分的に包囲可能である。環境検出ユニットは、解離可能または解離不能にケーシングに接続することができる。つまり、当該ケーシングは、環境検出ユニットの外カバーであってもよい。車両の構造要素とは、例えば、バンパ、サイドメンバもしくはクロスメンバ、または他の車体要素と理解することができる。運動ユニットは、機械的にまたは磁気的に構造要素に結合可能である。運動ユニットは、ケーシングと構造要素との間の相対運動を、運動ユニットの少なくとも１つのエレメントの変形によって生じさせるように構成可能である。付加的にもしくは代替的に、運動ユニットは、その内部に蓄積されたエネルギを利用して相対運動を生じさせるように構成されてもよい。運動ユニットは、例えば、ケーシングと構造要素との間に配置可能である。起動信号は、例えば電気信号または無線信号であってもよい。起動信号は、センサユニットもしくは車両の制御装置などの外部装置から、または他車両から供給される信号を表すことができる。起動信号は、運動ユニットにより、構造要素に対して相対的なケーシングの運動を起動するために用いることができる。つまり、起動信号は、運動ユニットを駆動する制御信号として捉えることができる。代替的に、駆動信号は、ケーシングに作用しうる力であってもよい。車両に衝突作用が作用する場合に保護機能を生じさせるとは、起こりうる損傷を回避し、付加的にもしくは代替的に、負傷しうる交通加入者を保護するため、ケーシングの運動を生じさせることであると理解されたい。このために、ケーシングは、例えば車両内部の方向へ運動可能であり、付加的にもしくは代替的に車体内へ取り込み可能である。
【０００７】
一実施形態によれば、当該装置は、環境検出ユニットを含むことができる。環境検出ユニットはケーシング内に収容可能である。有利には、環境検出ユニットは、当該手段により、ケーシングと共に構造要素に対して相対的に運動可能である。特に、環境検出のための環境検出ユニットは、光源またはセンサユニットを含むことができる。光源は、例えば、フロントヘッドランプなどの車両照明部の一部であってもよい。センサユニットは、例えば、モノカメラおよびステレオカメラなどの光学センサもしくはＬｉＤＡＲセンサを含んでよく、またはセンサユニットは、レーダーセンサもしくは超音波センサなどの他のセンサ、もしくは上述した構成の環境検出ユニットの組み合わせを含んでもよい。有利には、当該装置のケーシングは、収容すべき環境検出ユニットに相応に形成可能である。
【０００８】
運動ユニットは、一実施形態によれば、ケーシングと構造要素との間に配置可能な少なくとも１つの保持エレメントを含むことができる。当該保持エレメントは、ケーシングを構造要素に固定し、起動信号に応答して解放するように構成可能である。保持エレメントは、例えば、ケーシングのサスペンションとして形成可能であり、通常の走行挙動のもとで発生する衝突作用に対して安定であって、起動信号に応答して分解するかまたは一方側へ屈曲する短ロッド状とすることができ、このために、保持エレメントは、例えば少なくとも１つの予定破壊箇所を有することができる。当該実施形態によれば、構造要素に対して相対的なケーシングの運動は、保持エレメントを用いたケーシングの解放によって行うことができる。付加的にもしくは代替的に、保持エレメントは、起動信号に応答して、ばね弾性的な復元によって撓み、エアクッションによる運動減衰と同様に、後に再び初期姿勢へ戻るように構成可能である。また、保持エレメントは、行われたケーシングの解放に続いてこのケーシングを再び構造要素に固定するため、可撓性の保持部として可撓性を有するように形成可能である。有利には、このようにして、構造要素へのケーシングの固定および解放ならびにケーシングと構造要素との間の相対運動が低コストに実現可能である。
【０００９】
また、運動ユニットは、一実施形態によれば、少なくとも１つのケーシング側押込エレメントと１つの構造側押込エレメントとを含むことができる。各押込エレメントは、起動信号に応答して、ケーシングを構造要素に対して相対的に運動させるために、相互に押し込まれるように構成可能である。ケーシング側押込エレメントはケーシングに接続可能であり、構造側押込エレメントは構造要素に接続可能である。ケーシング側押込エレメントは例えばレールに挿入可能な要素であってもよく、構造側押込エレメントは対応するレールであってもよい。レールは例えば鋸歯状のレールであってもよく、挿入可能なエレメントは、球状端部を有するストッパとして形成可能である。付加的にもしくは代替的に、各押込エレメントは、チューブ‐イン‐チューブ構造で構成されてもよい。このために、ケーシング側押込エレメントは、例えば先細のチューブとして形成でき、構造側押込エレメントは、当該チューブの母材として、または当該チューブの外径より大きな内径を有する別のチューブとして、形成可能である。起動信号に応答して、当該チューブは先細となり、母材内または別のチューブ内へ押し込むことができるようになる。有利には、当該実施形態により、ケーシングの運動は被制御状態で実行可能であり、このため、装置の損傷、ならびに一実施例によればケーシング内に収容された環境検出ユニットの損傷を防止することができる。
【００１０】
さらに、運動ユニットは、一実施形態によれば、ばねユニットを含むことができる。当該ばねユニットは、ケーシングと構造要素との間に配置された、位置エネルギを蓄積する少なくとも１つのばねエレメントと、ばねアクチュエータとを含むことができる。ばねアクチュエータは、起動信号に応答して位置エネルギを運動エネルギへ変換することでケーシングを構造要素に対して相対的に運動可能とするように構成可能である。ばねエレメントは、例えば、位置エネルギを蓄積するためにその長さの最小値まで予荷重され、ばねアクチュエータによって保持された、予荷重された機械ばねであってもよい。ばねアクチュエータは、例えば電気的に駆動可能であり、起動信号に応答してばねエレメントを解放し、これによりばねエレメントの位置エネルギを運動エネルギへ変換することでケーシングを運動可能とするように構成可能である。有利には、ケーシングはこのようにばね弾性的に駆動されて構造要素に対して相対的に運動し、衝突作用時の当該装置の損傷を防止または低減することができる。
【００１１】
一実施形態によれば、運動ユニットはさらに、少なくとも１つのケーシング側磁石と、１つの構造側磁石と、固定アクチュエータとを含むことができる。固定アクチュエータは、起動信号に応答して磁石間の固定を解除し、これにより、磁石間に作用する磁力を用いてケーシングを構造要素に対して相対的に運動可能とするように構成可能である。ケーシング側磁石および構造側磁石は、例えば反対向きもしくは同じ向きに極性づけられ、磁気式固定アクチュエータによって保持されたソレノイドであってもよい。各磁石は、それぞれの磁界に基づいて相互に反発するように配置可能である。固定アクチュエータは、例えば電気的に駆動可能であり、各磁石が並んで固定されるように構成可能である。起動信号に応答して、固定アクチュエータは、磁石の固定部を解離させ、これにより磁石間に作用する磁力を用いて、構造要素に対して相対的なケーシングの運動を生じさせるように構成可能である。有利には、運動ユニットは、こうした手段により、低コストかつ省スペースで実現可能である。
【００１２】
また、運動ユニットは、一実施形態によれば、少なくとも１つのケーシング側磁石エレメントと、１つの構造側磁石エレメントと、磁界を形成する電磁石とを含むことができる。当該電磁石は、起動信号に応答して自身が形成した磁界を変化させ、これにより、磁石エレメント間に作用する磁力を用いて、ケーシングを構造要素に対して相対的に運動可能とするように構成可能である。この場合、ケーシング側磁石エレメントは磁性を、構造側磁石エレメントは強磁性を有することができ、例えばケーシング側磁石エレメントは永久磁石であってもよく、構造側磁石エレメントは強磁性プレートとして実現可能である。電磁石は、磁気コイルとして形成可能である。当該電磁石は、永久磁石の磁力が減衰するよう、永久磁石に対して反対向きの磁界を生じさせるように構成可能である。起動信号に応答して、電磁石は不活性化されるかまたは減衰され、これにより永久磁石の磁力が相対運動の発生に利用される。この場合、ケーシング側の永久磁石と構造側の強磁性磁石エレメントとの間に作用する磁力を用いて、ケーシングが構造要素に対して相対的に運動可能となる。有利には、当該実施形態により、可逆でありそのために低コストかつメンテナンスフリーの、構造要素に対して相対的なケーシングの運動が可能となる。
【００１３】
起動信号は、一実施形態によれば、車両に衝突作用が作用する場合にケーシングに作用する力であってもよい。例えば、起動信号は、他車両、他の交通加入者または物体との衝突によって当該ケーシングに入力される力を表すことができる。したがって、起動信号は、機械的インパルスとしてケーシングに作用する力であると理解することができる。これにより、きわめて迅速かつ低コストの応答ラインを実現することができる。
【００１４】
一実施形態によれば、起動信号は、インタフェースを介して別のセンサユニットまたは環境検出ユニットに受信される制御信号を表すことができる。当該制御信号は、車両に対して作用したかまたは作用が切迫している衝突作用の検出に応答して供給される信号を表すことができる。インタフェースは、例えば、外部信号としての制御信号を受信する無線インタフェースであってもよく、または車両のセンサユニットもしくは環境検出ユニットへの有線接続インタフェースであってもよい。また、センサユニットおよび付加的にもしくは代替的に環境検出ユニットは、当該装置のケーシング内に収容することもできる。この場合、起動信号は、運動ユニットまたはその要素、例えば電気的に制御可能なばねアクチュエータまたは電磁石を、車両に作用する衝突作用の識別に応答して駆動するために使用可能である。
【００１５】
さらに、当該装置は、一実施形態によれば、別のセンサユニットを含むことができる。当該別のセンサユニットは、車両に未来に作用する衝突作用を識別するように構成可能である。当該別のセンサユニットは、ケーシング内に収容された環境検出ユニットであってもよい。当該別のセンサユニットは、物体が高速で接近する場合、または代替的にもしくは任意に自速が高速である場合に、未来に車両に作用する衝突作用を識別するように構成可能である。この場合、起動信号は、予測的に未来に発生する事象に基づいて形成可能である。有利には、これにより、構造要素に対して相対的なケーシングの運動を、車両への衝突作用の作用前に既に行うことができ、こうして、当該装置および一実施形態によれば環境検出ユニットを、衝突作用による損傷から保護することができる。つまり、環境検出ユニットの保護に利用可能な時間利得を得ることができる。
【００１６】
さらに、構造要素と上述した実施形態の装置とを備えた車両を提供する。ここでは、装置の運動ユニットが構造要素に結合されている。
【００１７】
また、車両に衝突作用が作用する場合に保護機能を生じさせる方法を提供する。ここで、車両は、上述した実施形態の装置を有している。当該方法は、運動のステップを含む。当該運動のステップでは、車両に衝突作用が作用する場合に保護機能を生じさせるため、起動信号に応答して、ケーシングが、構造要素に対して相対的に運動させられる。
【００１８】
当該方法は、一実施形態によればさらに、識別のステップと供給のステップとを含むことができる。識別のステップでは、車両に作用する衝突作用を識別することができる。供給のステップでは、車両に作用する衝突作用の識別に応答して起動信号を供給することができる。識別のステップおよび供給のステップは、任意に、運動のステップの前に行うことができる。
【００１９】
当該方法は、例えば、ソフトウェアもしくはハードウェアとして、またはソフトウェアおよびハードウェアの混合形態として、例えば制御装置内に実装可能である。
【００２０】
ここで提案するアプローチの各実施例を図示し、以下の説明において詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】一実施形態による環境検出装置を備えた車両を示す概略図である。
【図２】一実施形態による、車両での環境検出ユニットの配置を示す図である。
【図３】一実施形態による、車両の環境検出装置を示す概略図である。
【図４】一実施形態による、車両の環境検出装置を示す概略図である。
【図５】一実施形態による、車両の環境検出装置を示す概略図である。
【図６】一実施形態による、車両の環境検出装置を示す概略図である。
【図７】一実施形態による、車両の環境検出装置を示す概略図である。
【図８】一実施形態による、車両の環境検出装置を示す概略図である。
【図９】一実施形態による、車両に衝突作用が作用する場合に保護機能を生じさせる方法を示すフローチャートである。
【００２２】
本発明の好都合な各実施例の以下の説明では、それぞれ異なる図に示されている類似の機能を有する要素に同一のまたは類似の参照番号を使用しており、これらの要素については繰り返しての説明を省略している。
【００２３】
図１には、一実施例による環境検出装置１０５を備えた車両１００の概略図が示されている。車両１００は、構造要素１１０と装置１０５とを含む。当該装置は、車両１００の環境検出ユニット１２０を収容するケーシング１１５と、運動ユニット１２５とを有する。運動ユニット１２５は、ケーシング１１５と構造要素１１０とに接続されている。運動ユニット１２５は、車両１００に衝突作用１３５が作用する場合に保護機能を生じさせるため、起動信号１３０に応答して、構造要素１１０に対して相対的にケーシング１１５を運動させるように構成されている。
【００２４】
ここで図示している実施例によれば、環境検出ユニット１２０はケーシング内に収容されている。環境検出ユニット１２０は、環境検出のために、特に光源、例えばヘッドランプ、または例えばＬｉＤＡＲセンサを含むセンサユニットを含む。
【００２５】
起動信号１３０は、一実施例によれば、車両１００に衝突作用１３５が作用する場合にケーシング１１５に作用する力を表している。代替的に、起動信号１３０は、インタフェースを介してセンサユニット１４０または環境検出ユニット１２０に受信される制御信号を表してもよい。センサユニット１４０は、車両１００のコンポーネントとして、また付加的にもしくは代替的には装置１０５の部分として構成されている。種々の実施例によれば、センサユニット１４０は、車両１００に既に作用したまたは未来に作用する衝突作用１３５を識別するように構成されている。
【００２６】
ここに示している実施例の装置１０５を使用して、自動化された応答ラインにより、車両１００に衝突した保護されていない交通加入者の保護、ならびに自車両または事故相手車両での損傷の最小化が可能となる。装置１０５によれば、衝突があった場合、ケーシング１１５を適切に運動させるため、自動化された１つもしくは複数の応答ラインを開始することができる。当該運動により、ケーシング１１５による怪我を防止し、またはケーシング１１５もしくはケーシング１１５内に収容された環境検出ユニット１２０の損傷を最小化することができる。応答ラインの起動は、一実施例によれば、任意に、外部センサユニットからまたは例えばエアバッグを起動するための直列の加速度センサの形態のセンサユニット１４０から供給される外部信号に基づく起動信号１３０により行われる。付加的にもしくは代替的に、起動信号１３０は、起動待ち時間を最小化するため、収容された環境検出ユニット１２０の形態でケーシング１１５内に組み付けられた慣性センサユニットによって供給されてもよい。
【００２７】
さらに、起動信号１３０によって開始される応答ラインの起動は、任意にもしくは代替的に、切迫した衝突作用の検出に基づいて行われる。この場合、検出は、一実施例によれば、ケーシング１１５内に収容された保護すべき環境検出ユニット１２０を使用して行われる。これは、例えば、車両１００に高速で接近する物体がある場合、または代替的にもしくは任意に車両１００の自速が高速である場合に有意である。このようにして、任意に未来の衝突作用１３５が識別され、このことは、構造要素１１０に対して相対的なケーシング１１５の運動が車両の衝突前に既に可能となるため、時間利得を意味する。
【００２８】
図２には、一実施例による、車両１００での環境検出装置１０５の配置が示されている。ここに示した装置１０５は、図１に即して説明した装置に一致するかまたはこれと実質的に類似している。ここに示した図では、例えば、車両１００の車両フロント部内の、装置１０５の典型的な組込み位置が示されている。付加的にもしくは代替的に、装置１０５は、サイド部、リア部、例えばバンパ表面、サイドミラー内、フロントガラスの内側、または車両１００のルーフ上にも配置可能である。
【００２９】
現行世代および将来世代の自動車の自動化が進むにつれ、環境センサ、例えばカメラシステム、レーダー、ＬｉＤＡＲ、超音波センサユニットまたはこれらに類似のものとの直接の依存関係が生じうる。こうした環境センサは、例えば、ここに示した装置１０５内に例えばインサイドアウト構成によって組み込まれる。この場合、車両１００内への組込みは、検出条件が改善されているため、特徴的には、車両１００の外縁部へ、図２に示したように行うことができる。当該実施例によれば、装置１０５のうち、例えば車両フロント部のバンパに組み込まれる環境検出ユニットは、部分的に車体から突出している。
【００３０】
車両１００に作用する衝突作用によって損傷が生じた場合の修理コストを回避するために、ここに示した環境検出ユニットは、上述した実施例の環境検出装置１０５のケーシング内に配置されている。保護されていない交通加入者、例えば歩行者または二輪移動手段、例えば自転車との衝突が起こった場合、車両外縁部に配置された装置１０５の環境検出ユニットのセンサは、有利には、構造要素に対して相対的な環境検出ユニットの運動により、大きな危険を有さない。
【００３１】
移動手段、例えばシャトルまたはロボットタクシーの分野での開発に関しても、また車両１００当たり任意の数の環境センサの統合に関しても、保護機能を生じさせるための環境検出装置１０５の使用は、車両１００に発生する損傷の低減の点で、また歩行者保護措置の点で、有利である。
【００３２】
図３には、一実施例による、車両の環境検出装置１０５の概略図が示されている。装置１０５は、例えば、図１に即して説明した実施例の装置である。
【００３３】
ここに示した装置１０５の運動ユニット１２５は、一実施例によれば、ケーシングと構造要素との間に配置可能な、少なくとも１つの保持エレメント３０５を含む。この場合、種々の実施例によれば、運動ユニット１２５は、唯一の保持エレメント３０５または複数の保持エレメント３０５を含むことができる。少なくとも１つの保持エレメント３０５は、ケーシング１１５を構造要素に固定し、起動信号１３０に応答して解放するように構成されている。
【００３４】
運動ユニット１２５は、車両の通常動作においては、ケーシング１１５を、保持エレメント３０５を介して、ケーシング１１５によって包囲された環境検出ユニットの動作に適した動作位置に保持するように構成されている。運動ユニット１２５は、さらに、車両に作用する衝突作用に基づく、ケーシング１１５の動作位置から保護位置への位置移動が環境検出ユニットの保護または乗員保護のために有意であると見なされる場合、こうしたケーシング１１５の運動を可能とするように構成されている。当該実施例によれば、こうした衝突作用で車両に作用する力Ｆの少なくとも一部は、起動信号１３０として、ケーシング１１５に導通される。起動信号１３０は、この場合、例えばケーシング１１５のうち、運動ユニット１２５に向き合う一方側に作用する。
【００３５】
運動ユニット１２５は、ここでは例えば３つのロッド状の保持エレメント３０５を有している。実装状態で、図３に示した保持エレメント３０５の自由端部は、車両の構造要素に固定されている。各保持エレメント３０５は、ここでは、予定破壊箇所３１０を有する。各保持エレメント３０５の予定破壊箇所３１０により、運動ユニット１２５は、保持エレメント３０５と共に可撓性の保持部とも称されうる。予定破壊箇所３１０に代えて、固定されたケーシング１１５の他の解放の実現形態も可能であり、ここでは保持エレメント３０５が可撓性を有するようにまたは一方側に屈曲するように形成可能である。
【００３６】
当該実施例によれば、起動信号１３０により、ケーシング１１５およびケーシング１１５を介して保持エレメント３０５に作用する力Ｆが生じ、保持エレメント３０５を変形させ、ここでは例えば破壊する。こうして、起動信号１３０によってケーシング１１５に作用する力Ｆは、ケーシング１１５を保護位置へ運動させる。ここでは、ケーシング１１５は、構造要素の方向へ運動させられる。
【００３７】
衝突時のまたは車両に力が作用した場合の起動信号１３０に応答した、受動的かつ破壊なしであってしたがって可逆の装置１０５の応答ラインは、ここに示した保持エレメント３０５を使用した、ケーシング１１５の可撓性の保持部により、行われる。ここに示した形態でのケーシング１１５の固定、ひいては環境検出ユニット、例えばケーシング１１５内に収容されたセンサの保持は、通常条件、例えば通常の走行挙動、走行風もしくはオフロードシナリオのもとでの周波数および振幅を有する機械的入力の場合には安定である。保持エレメント３０５の形態の保持部は、可撓性を有するか、または他車両、障害物もしくは他の交通加入者との衝突の衝突作用があった場合に典型的に生じる周波数および振幅を有する機械的入力があった場合に破断するかもしくは一方側へ屈曲する。
【００３８】
図４には、一実施例による車両の環境検出装置１０５の概略図が示されている。装置１０５は、例えば、図１に即して説明した実施例の装置である。ここに示した実施例によれば、装置１０５は、少なくとも１つのケーシング側磁石４０５と、１つの構造側磁石４１０と、１つの固定アクチュエータ４１５とを含む。ケーシング側磁石４０５はケーシング１１５に固定に接続されており、構造側磁石４１０は構造要素１１０に固定に接続されている。磁石４０５，４１０は、ここでは、構造要素１１０とケーシング１１５との間に配置されている。
【００３９】
車両の通常の動作状態では、固定アクチュエータ４１５は、ケーシング側磁石４０５を構造側磁石４１０に固定するように構成されている。この場合、磁石４０５，４１０は、直接に相互に押し合わされるように保持可能である。固定アクチュエータ４１５は、起動信号に応答して、磁石４０５，４１０間の固定を解除するように構成されている。当該実施例によれば、磁石４０５，４１０は、相互に反発するように極性づけられている。固定アクチュエータによる固定の解除後、磁石４０５，４１０は相互に離れる向きに運動する。これにより、ケーシング１１５は動作位置から保護位置へ運動させられる。したがって、磁石４０５，４１０間に作用する磁力を用いて、構造要素１１０に対して相対的なケーシング１１５の運動が可能となる。
【００４０】
構造要素１１０は、当該実施例によれば、貫通孔を有する。ケーシング１１５は、ここでは、例えば２つのケーシング側磁石４０５を含み、この２つの磁石４０５が、それぞれ固定アクチュエータ４１５および構造側磁石４１０により、ケーシング１１５と各構造要素１１０とを接続している。２対の磁石４０５，４１０は、貫通孔の相互に向き合った側に設けられている。
【００４１】
複数対の磁石４０５，４１０に代えて、一対のリング状の磁石４０５，４１０を使用してもよい。この場合、例えば同様にリング状の１つの固定アクチュエータ４１５を設ければ充分である。
【００４２】
図示の構造要素１１０は、例えば、歩行者保護のための任意の発泡物質を含むフロントボディの一部として構成されている。２つの磁石４０５，４１０は、ソレノイドまたは永久磁石として構成可能である。磁石４０５，４１０は、固定アクチュエータ４１５により固定されており、固定アクチュエータ４１５により保持されている。固定アクチュエータ４１５は、任意に電気的に制御可能である。この場合、固定アクチュエータ４１５は、電気制御信号の形態の起動信号を用いて、磁石４０５，４１０間の固定を解除するように駆動可能である。これにより、磁石４０５，４１０間に作用する磁力を用いて、ケーシング１１５が、構造要素１１０に対して相対的に、この場合は構造要素１１０から離れる向きに運動させられる。このことは、磁石４０５，４１０の相互の反発によって生じる。
【００４３】
図４には、当該実施例によれば構造要素１１０の外壁に直接に作用する衝突作用１３５が概略的に示されている。衝突作用１３５により構造要素１１０に作用する力Ｆは、ケーシング１１５内に配置された環境検出ユニットによって、または車両内に配置された他のセンサユニットによって検出され、この衝突作用１３５の検出に応答して、起動信号が１つもしくは複数の固定アクチュエータ４１５に供給され、これによりケーシング１１５が構造要素１１０から離れる向きに運動する。
【００４４】
図５には、一実施例による、車両の環境検出装置１０５の概略図が示されている。装置１０５は、例えば図１に即して説明した実施例の装置である。運動ユニット１２５は、ここに示した実施例によれば、ケーシング１１５と構造要素１１０との間に配置された、位置エネルギを蓄積する少なくとも１つのばねエレメント５０５を備えたばねユニットを含む。さらに、運動ユニット１２５は、ばねアクチュエータ５１０を含む。ばねアクチュエータ５１０は、起動信号に応答して位置エネルギを運動エネルギに変換することで構造要素１１０に対して相対的にケーシング１１５を運動可能とするように構成されている。ここに示した実施例では、ばねエレメント５０５は、その長さの最小値まで予荷重された、高い蓄力作用を有する予荷重されたばねとして示されている。電気的に制御可能なアクチュエータの形態のばねアクチュエータ５１０により、ばねエレメント５０５は予荷重された状態で保持される。例えば車両の衝突時の衝突作用による電気信号の形態の起動信号に応答して、応答ラインとして、位置エネルギが運動エネルギへと変換されることで、構造要素１１０に対して相対的なケーシング１１５の運動が可能となる。当該運動エネルギにより、ケーシング１１５は、構造要素１１０に接続されたばねエレメント５０５の弛緩により運動し、例えば構造要素１１０から離れて車体内へ押し込まれる。この場合、ケーシング１１５は軟弾性によって車体内へ取り込み可能である。
【００４５】
図６には、一実施例による、車両の環境検出装置１０５の概略図が示されている。ここには、図５に示した装置のさらなる状況が示されている。ここに示した状況では、ばねエレメント５０５がばねアクチュエータ５１０により予荷重された状態で保持されておらず、荷重がかかっていない。ケーシング１１５および構造要素１１０は、ばねエレメント５０５のばね長さに応じた相互間隔を有する。ここに示した状況は、例えば、起動信号に応答して、車両に衝突作用が作用する場合に保護機能を生じさせるため、構造要素１１０に対して相対的なケーシング１１５の運動が行われた後の装置１０５および構造要素１１０を示している。ここで、ケーシング１１５は、ばねエレメント５０５によって運動させられ、構造要素１１０から離れて車両内部の方向へ運動させられる。
【００４６】
図５および図６に即して説明した実施例に代えて、ばねエレメント５０５は、ばねアクチュエータ５１０を使用して、相互に引き合う状態で保持されてもよい。起動信号に応答して、ばねエレメント５０５を解放し、その後、構造要素１１０の方向へのケーシング１１５の運動を生じさせることもできる。
【００４７】
図７には、一実施例による、車両の環境検出装置１０５の概略図が示されている。装置１０５は、例えば、図１に即して説明した実施例の装置である。例えば、ケーシングは、車両のフロントボディ７００の一部の内側に配置されている。この場合、フロントボディ７００は図４に即して説明した構造要素に相当し、ケーシング１１５は相応にフロントボディ７００の貫通孔のレベルに配置されている。ケーシング１１５は、車両のフロントボディ７００と構造要素１１０との間に配置されている。ケーシング１１５と構造要素１１０との間には、ケーシング１１５によって包囲された環境検出ユニットの動作状態において、空隙が存在する。ケーシング１１５が運動ユニット１２５を使用して保護位置へ運動させられる場合、ケーシング１１５はフロントボディ７００から離れて構造要素１１０のほうへ運動させられる。
【００４８】
これについて、運動ユニット１２５は、当該実施例によれば、少なくとも１つのケーシング側磁石エレメント７０５と、１つの構造側磁石エレメント７１０と、磁界を形成する１つの電磁石７１５とを含む。電磁石７１５は、起動信号に応答して磁界の変化を生じさせ、これにより、磁石エレメント７０５，７１０間に作用する磁力を用い、構造要素１１０に対して相対的なケーシング１１５の運動を可能とするように構成されている。このために、磁石エレメント７０５，７１０は相互に向かい合って配置されており、相互に引き合うように構成されている。
【００４９】
図示の実施例によれば、ケーシング側磁石エレメント７０５は磁石として、構造側磁石エレメント７１０は強磁性エレメントとして構成されている。電磁石７１５は、ケーシング１１５によって包囲された環境検出ユニットの動作状態において、ケーシング側磁石エレメント７０５の磁界に対して反対に作用する磁界を形成するように構成されている。これにより、ケーシング側磁石エレメント７０５の磁界は、少なくとも、磁石エレメント７０５，７１０間に作用する磁力が構造要素１１０の方向へのケーシング１１５の運動を生じさせない程度まで減衰される。
【００５０】
ケーシングは、ここに示した実施例によれば、永久磁石として構成された２つのケーシング側磁石エレメント７０５を含む。２つのケーシング側磁石エレメント７０５それぞれの領域には、ここでは電気駆動可能な磁気コイルとして形成可能なそれぞれ１つの電磁石７１５が配置されている。２つのケーシング側磁石エレメント７０５のそれぞれに対し、車両の車両内部の方向で向かい合って、強磁性プレートの形態の構造側磁石エレメント７１０が配置されている。ここに示した実施例では、ケーシング側磁石エレメント７０５の２つの永久磁石は、各電磁石７１５により減衰されている。起動信号に応答して、電磁石７１５が不活性化されると、例示的に示した２つのケーシング側磁石エレメント７０５が、ここに示した強磁性プレートの形態の構造側磁石エレメント７１０と引き合い、これにより、ケーシング１１５は、構造要素１１０に対して相対的に構造側磁石エレメント７１０の方向、ひいては車両の車両内部の方向へ運動する。
【００５１】
別の一実施例によれば、ケーシング側磁石エレメント７０５は磁石として、構造側磁石エレメント７１０は別の磁石として構成される。この場合、磁石エレメント７０５，７１０は相互に引き合うように極性づけられる。一実施例によれば、ケーシング側磁石エレメント７０５の磁界と電磁石７１５の磁界との重畳から、構造側磁石エレメント７１０の反発を生じさせる合成磁界が得られる。起動信号によって生じる、電磁石７１５の磁界の変化は、少なくとも電磁石７１５の磁界の減衰を生じさせ、一実施例によれば電磁石７１５の磁界の解除を生じさせる。
【００５２】
図８には、一実施例による、車両の環境検出装置１０５の概略図が示されている。装置１０５は、例えば、図１に即して説明した実施例の装置である。
【００５３】
運動ユニット１２５は、ここに示した実施例によれば、少なくとも１つのケーシング側押込エレメント８０５と１つの構造側押込エレメント８１０とを含む。押込エレメント８０５，８１０は、起動信号に応答して相互に押し込み合い、これによりケーシング１１５を構造要素１１０に対して相対的に運動させるように構成されている。
【００５４】
例えば、ここに示した実施例には、３つのケーシング側押込エレメント８０５と相応の３つの構造側押込エレメント８１０とが示されている。車両に衝突作用が作用したときにケーシング１１５に作用する、起動信号１３０によって表される力Ｆの形態の適切な大きさの力作用があった場合、ケーブルバインダ機能部に似たラッチの形態で、ケーシング側押込エレメント８０５が構造側押込エレメント８１０の方向へ押し込まれる。ここに示した実施例によれば、構造側押込エレメント８１０は、この場合、ケーシング側押込エレメント８０５を少なくとも部分的に受容して、これによりケーシング１１５を構造要素に対して相対的に運動させるレールの形態で形成されており、この場合、ケーシング１１５は構造要素の方向へ運動する。ケーシング側押込エレメント８０５は、例えば、ケーシング１１５とは反対側に配置された球状端部を有する短ロッド状のストッパとして形成されている。構造側押込エレメント８１０は、例えば、起動信号に応答してケーシング側押込エレメント８０５がその内部へ押し込まれる鋸歯状レールとして形成されており、これによりケーシング１１５が車両内部側へ移動する。ここで、ケーシング側押込エレメント８０５の球状端部は、任意に、構造側押込エレメント８１０のレールの外側にとどまり、このレールによって支持される。
【００５５】
代替的に、ケーシング側押込エレメント８０５は、起動信号１３０に応答して別のチューブもしくは母材として形成された構造側押込エレメント８１０内へ取り込まれるチューブとして形成される。ケーシング側押込エレメント８０５のチューブが車両の規則的な走行動作に対応しない衝突作用にしたがって負荷されると、ケーシング側押込エレメント８０５のチューブは規定された力で撓み、先細となって、構造側押込エレメント８１０の母材内または別のチューブ内へ押し込まれる。
【００５６】
押込エレメント８０５，８１０の構成の上述した２つのバリエーションでは、起動信号に応答して、つまり衝突の充分に大きな力または特徴的な周波数が生じてはじめて、ケーシング１１５を構造要素に対して相対的に運動させる相互押込みが行われるので、通常の走行動作中にエラー起動は生じない。このために、図８に示した押込エレメント８１０の自由端部は構造要素に接続されている。押込エレメント８０５，８１０の相互押込みは、一実施例によれば、ケーシング１１５を構造要素に固定するので、当該接続は解離不能となり、ケーシング１１５が起動信号１３０に応答して運動を行った後、このケーシング１１５が車両から脱落してこれを損なうことがない。
【００５７】
押込エレメント８０５，８１０は、図３に即して説明した保持エレメントに加えてもしくはこれに代えて使用可能である。例えばここに示した押込エレメント８０５，８１０によるケーシング１１５のサスペンションまたは図３に即して説明した保持エレメントのサスペンションは、任意には、負荷のもとでばね弾性的に復元され、負荷の後、衝突作用前または起動信号への応答前の初期姿勢の位置へと戻るように構成されているので、これにより、ケーシング１１５は、構造要素に対して相対的な運動を、可逆に、したがってメンテナンスフリーで行う。
【００５８】
図９には、一実施例による、車両に衝突作用が作用する場合に保護機能を生じさせる方法９００のフローチャートが示されている。車両は、ここでは、上述した実施例の装置を有する。方法９００は、運動のステップ９０５を含む。運動のステップ９０５では、ケーシングが起動信号に応答して構造要素に対して相対的に運動させられ、これにより、車両に衝突作用が作用する場合に保護機能が生じる。
【００５９】
当該方法９００は、任意にはさらに、識別のステップ９１０と供給のステップ９１５とを含む。識別のステップ９１０では、車両に作用する衝突作用が識別される。供給のステップ９１５では、車両に作用する衝突作用の識別に応答して起動信号が供給される。ステップ９１０，９１５は、一実施例によれば、ステップ９０５の前に行われる。
【００６０】
一実施例に第１の特徴と第２の特徴との「および／または」接続が含まれる場合、これは、当該実施例の一実施形態に第１の特徴および第２の特徴の双方が含まれ、別の実施形態に第１の特徴のみまたは第２の特徴のみのいずれかが含まれることであると理解されたい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【外国語明細書】
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