JP3214932B2 - Distance / speed prediction device - Google Patents
Distance / speed prediction deviceInfo
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- JP3214932B2 JP3214932B2 JP31348792A JP31348792A JP3214932B2 JP 3214932 B2 JP3214932 B2 JP 3214932B2 JP 31348792 A JP31348792 A JP 31348792A JP 31348792 A JP31348792 A JP 31348792A JP 3214932 B2 JP3214932 B2 JP 3214932B2
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は距離・速度予知装置、例
えば自動車衝突予知センサに適した距離・速度予知装置
に関するものであり、特に衝突の危険性および衝突直前
の相対速度を検出し、生命防護装置の起動信号を発生さ
せるようにした距離・速度予知装置に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a distance / speed prediction device, for example, a distance / speed prediction device suitable for a vehicle collision prediction sensor. The present invention relates to a distance / speed prediction device that generates a start signal of a protection device.
【0002】[0002]
【従来の技術】自動車衝突予知センサとしては、従来、
交通渋滞時の追突防止や後退時のバックセンサなどが知
られているが、一般に衝突が運転者あるい同乗者の生命
に危険なものかどうかは障害物との相対速度、障害物の
重量、衝突の仕方等に依存し、これらを衝突以前に知る
ことは困難が多い。衝突後の衝撃の強さを測定する従来
の方法としてはメカニカルな加速度センサが知られてい
る。この測定値があるしきい値を越えた時にエアバッ
グ、プリテンションなどの生命防護装置を起動させて衝
突の際の衝撃を緩和している。2. Description of the Related Art Conventionally, as a vehicle collision prediction sensor,
Although rear-end collision prevention during traffic congestion and back sensors during reverse are known, it is generally known whether a collision is dangerous to the life of the driver or passenger, relative speed to the obstacle, weight of the obstacle, It depends on the way of collision, etc., and it is often difficult to know these before the collision. As a conventional method for measuring the strength of an impact after a collision, a mechanical acceleration sensor is known. When this measured value exceeds a certain threshold value, a life protection device such as an airbag or a pretension is activated to mitigate the impact in the event of a collision.
【0003】衝突前に衝突の危険性を予知する方法は従
来多くの提案がなされており、その多くは追突防止装置
に見られるように車間距離が大きい場合を想定してい
る。しかし、衝突直前の近接した状態での移動体と障害
物の衝突の危険性および相対速度の検出は、生命防護装
置を起動すべきか否かを決定する上で重要な役割を有し
ている。Many methods for predicting the danger of a collision before a collision have been proposed in many cases, and many of them are based on the assumption that the inter-vehicle distance is long as seen in a rear-end collision prevention device. However, detection of the danger of collision between a moving object and an obstacle in a close state immediately before the collision and the relative speed play an important role in determining whether to activate the life protection device.
【0004】本出願人は既に特願平4─8531の衝突
予知装置に於いて衝突の危険性に関する評価量および衝
突直前の速度を求める方法を示している。この原理説明
図を図8に示す。図において、点Pを障害物とし、A、
Bを移動物体の両端に設けられた距離・速度測定手段と
する。Vを移動物体と障害物との相対速度、V1 、V2
を距離・速度測定手段A、B方向への速度成分、θを点
PがA、Bに対して張る角度、θ1 をVとV1 とがなす
角度、Lを基線ABの長さ、A、Bから点Pまでの距離
をL1 、L2 とする。衝突の危険性はθ1 ≦θの時高
く、θ1 >θの程度に従って低くなる。これを実測され
るパラメータで表現すると以下のようになる。The present applicant has already shown a method for obtaining an evaluation value relating to the risk of collision and a speed immediately before the collision in the collision prediction device of Japanese Patent Application No. 4-8531. FIG. 8 illustrates this principle. In the figure, point P is an obstacle, and A,
B is distance / speed measurement means provided at both ends of the moving object. V is the relative speed between the moving object and the obstacle, V 1 , V 2
The distance and speed measuring means A, the velocity component in the direction B, the point a theta P is A, the angle, the angle forming the theta 1 is a V and V 1 tensioning against B, L the length of the base line AB, A , B to the point P are L 1 and L 2 . The risk of collision is high when θ 1 ≦ θ, and decreases as θ 1 > θ. This can be expressed as follows using measured parameters.
【0005】V1 =Vcosθ1 、V2 =Vcos(θ
1 −θ)から、 V2 +V1 =2Vcos(θ1 −θ/2)cos(θ/
2) V2 −V1 =2Vsin(θ1 −θ/2)sin(θ/
2) (V2 −V1 )/(V2 +V1 )=Kとおくと、 θ1 =tan-1{K/tan(θ/2)}+θ/2 したがって、θ1 ≦θの条件はK≦tan2 (θ/2)
と表される。あるいは、符号を考慮して、 |K|≦tan2 (θ/2) ・・・(1) ただし、 θ=cos-1(L1 2+L2 2−L2 )/2L1 L2 ・・・(2) K=(V2 −V1 )/(V2 +V1 ) ・・・(3) また、真の相対速度Vは次式で与えられる。V 1 = Vcos θ 1 , V 2 = Vcos (θ
1− θ), V 2 + V 1 = 2V cos (θ 1 −θ / 2) cos (θ /
2) V 2 −V 1 = 2V sin (θ 1 −θ / 2) sin (θ /
2) If (V 2 −V 1 ) / (V 2 + V 1 ) = K, θ 1 = tan −1 {K / tan (θ / 2)} + θ / 2 Therefore, the condition of θ 1 ≦ θ is K ≦ tan 2 (θ / 2)
It is expressed as Alternatively, in consideration of the sign, | K | ≦ tan 2 ( θ / 2) ··· (1) However, θ = cos -1 (L 1 2 + L 2 2 -L 2) / 2L 1 L 2 ·· (2) K = (V 2 −V 1 ) / (V 2 + V 1 ) (3) The true relative speed V is given by the following equation.
【0006】 V=(V1 2+V2 2−2V1 V2 cosθ)1/2 /sinθ・・・(4) この相対速度Vがある設定値Vthを越えると、エアバッ
グ、プリテンション等の生命防護装置を起動させる必要
性が生じる。すなわち、 V≧Vth ・・・(5) 言い換えると、既知の量L、及び、測定される距離・速
度のパラメータL1 、L2 、V1 、V2 から、(2)、
(3)、(4)式を用いてθ、K、Vを計算し、
(1)、(5)の不等式を満たすか否かをみることによ
り、衝突の危険性を判断することができる。これらの情
報と、衝突後の衝撃センサの情報を利用し、不図示の論
理回路手段を通して生命防護装置を起動させる信号を得
ることにより、生命防護装置を起動させるべきか否かに
つき、確度の高い情報を得ることができる。V = (V 1 2 + V 2 2 -2 V 1 V 2 cos θ) 1/2 / sin θ (4) When the relative speed V exceeds a certain set value V th , an airbag, a pretension, etc. It is necessary to activate the life-protection device. That is, V ≧ V th (5) In other words, from the known amount L and the parameters L 1 , L 2 , V 1 , V 2 of the measured distance / speed, (2),
Calculate θ, K, and V using equations (3) and (4),
The risk of collision can be determined by checking whether the inequalities (1) and (5) are satisfied. By using these information and the information of the impact sensor after the collision and obtaining a signal for activating the life protection device through a logic circuit means (not shown), it is highly accurate whether the life protection device should be started or not. Information can be obtained.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】ところで、既出願のも
のでは次に述べるような不都合がある。前記しきい値V
thは速度Vの基線ABに垂直な成分に対して定められ
る。このため基線ABに垂直に近い角度での衝突に関し
ては、しきい値Vthはほぼ一定となるが、基線の法線に
対する角度が大きい斜めの衝突の場合には、角度の大き
さに対応してVthを変える必要がある。The above-mentioned application has the following disadvantages. The threshold value V
th is determined for a component of the velocity V perpendicular to the base line AB. For this reason, the threshold value V th is substantially constant for the collision at an angle close to the perpendicular to the base line AB, but corresponds to the magnitude of the angle in the case of an oblique collision with a large angle with respect to the normal line of the base line. Vth needs to be changed.
【0008】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、衝突直前の近接した状態での移動体と障害
物の衝突の、基線の法線に対する角度が大きい場合にも
一定のしきい値により、衝突の危険度を評価し、生命防
護装置の起動信号を発生するようにした距離・速度予知
装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of such a situation, and the present invention is not limited to a case where a collision between a moving object and an obstacle in a close state immediately before a collision has a large angle with respect to a normal to a base line. It is an object of the present invention to provide a distance / speed prediction device that evaluates the risk of collision based on a threshold value and generates a start signal for a life protection device.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】そのために本発明は、移
動体に基線長だけ隔たってそれぞれ配置された障害物探
査用投・受光部を有し、投光部から互いに交差するよう
に光ビームを放射して障害物からの反射光を受光部で受
光し、移動体と障害物との距離及び両者の相対速度を検
出する距離・速度検出手段と、該距離・速度検出手段の
検出出力から前記相対速度の基線に垂直な成分を算出す
る算出手段とを具備することを特徴とする。また、本発
明は、移動体に基線長だけ隔たってそれぞれ配置された
障害物探査用投・受光部を有し、投光部から互いに交差
するように光ビームを放射して障害物からの反射光を受
光部で受光し、移動体と障害物との距離及び両者の相対
速度を検出する距離・速度検出手段と、該距離・速度検
出手段の検出出力から前記相対速度の基線に垂直な成分
を算出する算出手段と、基線に垂直な相対速度成分をあ
らかじめ定められた閾値と比較する比較手段と、比較結
果に応じて生命防護装置の起動信号を発生させるか否か
を判別する演算手段とを具備することを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION To this end, the present invention provides an obstacle detecting / projecting / receiving unit which is disposed at a distance of a base line from a moving body, and the light beam crosses from the projecting unit so as to intersect each other. And a distance / speed detecting means for detecting the distance between the moving object and the obstacle and the relative speed of the two, and receiving the reflected light from the obstacle by the light receiving unit, and detecting the distance / speed detecting means from the detection output of the distance / speed detecting means. Calculating means for calculating a component perpendicular to a base line of the relative speed. Further, the present invention has an obstacle detecting / projecting light receiving / receiving section which is arranged at a distance of a base line from the moving body, and emits a light beam so as to intersect with each other from the light emitting section and reflects the light from the obstacle. Distance / speed detecting means for receiving light at the light receiving unit and detecting the distance between the moving body and the obstacle and the relative speed of both, and a component perpendicular to the base line of the relative speed from the detection output of the distance / speed detecting means. Calculating means for calculating the relative speed component perpendicular to the baseline with a predetermined threshold value, and calculating means for determining whether to generate an activation signal for the life protection device according to the comparison result. It is characterized by having.
【0010】[0010]
【作用】本発明においては、2つの距離・速度検出手段
を用いて検出した移動体と障害物との距離及び両者の相
対速度から移動体と障害物との間の基線に垂直な相対速
度成分VY を算出し、VY と一定のしきい値Vthとを比
較するようにしたものであり、移動体の基線に対する角
度が大きい斜め衝突の場合であっても一定のしきい値V
thを採用することが可能となり、VY がVthを越えたと
きに生命防護装置を起動させることが可能となる。According to the present invention, a relative speed component perpendicular to the base line between the moving object and the obstacle is obtained from the distance between the moving object and the obstacle detected by using the two distance / speed detecting means and the relative speed between the two. calculates V Y, V Y and is obtained by adapted to compare the predetermined threshold V th, the constant even when the angle is large oblique impact against the baseline of the moving body threshold V
th can be adopted, and the life protection device can be activated when V Y exceeds V th .
【0011】[0011]
【実施例】図1に本発明の概念図を示す。図1に於いて
ABを基線とし、点Pを障害物として、2点A,Bに距
離・速度センサ1、2を配置する。V,V1 ,V2 ,
θ,θ1 を図8にならって図1のように定め、点Pから
基線ABに垂線PHを下ろし、速度ベクトルVの代わり
に基線ABに垂直な相対速度成分Vcos θ2 を評価量と
するもので、このように選ぶことにより、該基線の法線
に対する角度が大きい場合にもほぼ一定のしきい値Vth
との比較が可能となる。FIG. 1 shows a conceptual diagram of the present invention. In FIG. 1, distance / speed sensors 1 and 2 are arranged at two points A and B with AB as a base line and point P as an obstacle. V, V 1 , V 2 ,
8, θ and θ 1 are determined as shown in FIG. 1, a perpendicular PH is lowered from the point P to the base line AB, and a relative velocity component Vcos θ 2 perpendicular to the base line AB is used as an evaluation amount instead of the velocity vector V. With this selection, the threshold V th is substantially constant even when the angle of the base line with respect to the normal is large.
Can be compared.
【0012】本発明の第一実施例を図2に示す。図2に
おいて、基線長Lの間隔をおいて移動体3に投光部及び
受光部を有する距離・速度センサ1,2が設けられ、該
距離・速度センサ1,2から、コリメートされたコヒー
レント光ビーム4、5が互いに交差するように放出され
ている。該基線長Lとしては1〜2m 位比較的長い距離
が用いられる。6は障害物を表し、速度ベクトルVで移
動体3に接近し、7で表す位置に移動して点Pで光ビー
ム4に接触するものとし、V1 ,V2 ,θ1 ,θ2 は図
1のように定める。点Pでの散乱光を基線ABの両端の
距離・速度センサ1,2で受け、点Pの基線ABの両端
からの距離L1 ,L2 と速度ベクトルVの距離・速度セ
ンサ1,2の方向への成分V1 ,V2 が測定される。点
Pが基線ABの両端に対して張る角度をα、βとする
と、基線ABに垂直な相対速度成分VY =Vcos θ2 は
次式で表される。FIG. 2 shows a first embodiment of the present invention. In FIG. 2, distance / speed sensors 1 and 2 having a light projecting unit and a light receiving unit are provided on a moving body 3 at intervals of a base line length L, and collimated coherent light is output from the distance / speed sensors 1 and 2. The beams 4, 5 are emitted so as to intersect each other. As the base length L, a relatively long distance of about 1 to 2 m is used. Numeral 6 denotes an obstacle, which approaches the moving body 3 with a velocity vector V, moves to a position represented by 7 and contacts the light beam 4 at a point P, and V 1 , V 2 , θ 1 , θ 2 are It is determined as shown in FIG. The scattered light at the point P is received by the distance / speed sensors 1 and 2 at both ends of the base line AB, and the distances L 1 and L 2 from both ends of the base line AB at the point P and the distance / speed sensors 1 and 2 of the speed vector V are detected. Components V 1 and V 2 in the direction are measured. Assuming that the angles of the point P with respect to both ends of the base line AB are α and β, the relative velocity component V Y = Vcos θ 2 perpendicular to the base line AB is expressed by the following equation.
【0013】 VY =Vcosθ2 ・・・(6) 但し、θ2 =θ1 +α−π/2 α=sin-1(L2 sinθ/L) θ1 =tan-1(K/tan(θ/2))+θ/2 K=(V2 −V1 )/(V2 +V1 ) θ=cos-1(L1 2 +L2 2 −L2 )/2L1 L2 V=(V1 2 +V2 2 −2V1 V2 cosθ)1/2 /s
inθ この相対速度VY がある設定値Vthを越えると、エアバ
ッグ、プリテンション等の生命防護装置を起動させる必
要性が生じる。すなわち、 VY ≧Vth ・・・(7) したがって、既知の量L、及び、測定される距離・速度
のパラメータL1 、L2 、V1 、V2 からθ、K、V求
めてθ1 、θ2 、αを算出し、(6)式よりVY を求め
て(7)の不等式を満たすか否かをみることにより、衝
突の危険性を判断することができる。[0013] V Y = Vcosθ 2 ··· (6 ) However, θ 2 = θ 1 + α -π / 2 α = sin -1 (L 2 sinθ / L) θ 1 = tan -1 (K / tan (θ / 2)) + θ / 2 K = (V 2 -V 1) / (V 2 + V 1) θ = cos -1 (L 1 2 + L 2 2 -L 2) / 2L 1 L 2 V = (V 1 2 + V 2 2 -2V 1 V 2 cosθ) 1/2 / s
inθ When the relative speed V Y exceeds a certain set value V th , it becomes necessary to activate a life protection device such as an airbag or a pretension. That is, V Y ≧ V th (7) Accordingly, θ, K, and V are obtained from the known amount L and the parameters L 1 , L 2 , V 1 , and V 2 of the measured distance and speed, and θ The risk of collision can be determined by calculating 1 , θ 2 and α, finding V Y from equation (6), and seeing whether or not the inequality equation (7) is satisfied.
【0014】図3は本発明の第1実施例の機能ブロック
を示すとともに、処理フローを示す図である。図3にお
いて、20は距離・速度測定手段、21は(θ,K,
V)算出手段、23は(θ1 ,θ2 ,α)算出手段、2
4は垂直相対速度成分(VY )算出手段、22,30は
判別手段、25は論理回路、26は衝撃センサ、27は
警告信号発生手段、28は生命防護装置への起動信号発
生手段をそれぞれ表す。FIG. 3 is a diagram showing functional blocks of the first embodiment of the present invention and showing a processing flow. In FIG. 3, reference numeral 20 denotes a distance / speed measuring means, and 21 denotes (θ, K,
V) calculating means 23, (θ 1 , θ 2 , α) calculating means, 2
4 is a vertical relative velocity component (V Y ) calculating means, 22 and 30 are discriminating means, 25 is a logic circuit, 26 is an impact sensor, 27 is a warning signal generating means, and 28 is a starting signal generating means for the life protection device. Represent.
【0015】距離・速度測定手段20により、測定値L
1 ,L2 ,V1 ,V2 が検出され、該測定値から(θ,
K,V)算出手段21により評価量θ,K,Vが算出さ
れ、さらに(θ1 ,θ2 ,α)算出手段23により、θ
1 ,α,θ2 が算出される。次いで、垂直相対速度成分
(VY )算出手段24により、(6)式に基づいて基線
ABに垂直な相対速度成分VY =Vcos θ2 が算出さ
れ、算出されたVY は、判別手段30によりあらかじめ
定められたしきい値Vthと比較される。これを越えれば
衝撃センサ26の出力信号および判別手段22による、
評価量KとC=tan2(θ/2)との比較結果とを参考に
して、論理回路25による論理演算に従って起動信号発
生手段28を通して生命防護装置の起動信号をONとす
る。The measured value L is obtained by the distance / speed measuring means 20.
1, L 2, V 1, V 2 are detected, the measured value (theta,
K, evaluated amount theta by V) calculation means 21, K, V is calculated, further (θ 1, θ 2, α ) by calculating means 23, theta
1 , α, θ 2 are calculated. Next, the relative velocity component V Y = Vcos θ 2 perpendicular to the base line AB is calculated by the vertical relative velocity component (V Y ) calculation means 24 based on the equation (6), and the calculated V Y is determined by the determination means 30. Is compared with a predetermined threshold value Vth . If it exceeds this, the output signal of the impact sensor 26 and the determination means 22
With reference to the comparison result between the evaluation amount K and C = tan 2 (θ / 2), the activation signal of the life protection device is turned ON through the activation signal generating means 28 according to the logical operation by the logic circuit 25.
【0016】論理回路25の論理演算について図4、図
5により説明する。図4において、判別手段22、30
で判別した結果、両者共満足する場合、その結果の論理
積をとり、その結果と、衝突後の衝撃センサ出力信号α
の時刻t1での経時変化予測値α1 との比較判断α≧α
1 がYESならば、これとの論理積をとり、生命防護装
置の起動信号をONとする。また、比較判断α≧α1 が
NOならば、αの時刻t2 での経時変化予測値α2 との
比較判断α≧α2 をして、YESならば、これとK≦
C、VY ≧Vthの比較判断信号の論理和との後記するよ
うな論理演算を論理演算回路RCにより行い、生命防護
装置の起動信号をONするか否かを決定する。この結果
が否定的な場合には、さらに、αの時刻t3 での経時変
化予測値α3 との比較判断α≧α3 を待つ。この結果が
YESならば、K≦C、VY ≧Vthの比較判断信号がと
もにNOであっても、生命防護装置の起動信号をONと
する。α<α3 ならば、起動信号は出さない。図5に衝
突後の衝撃センサ出力信号αの初期の経時変化を模式的
に示す。具体的には、t3 は、衝撃センサ単独で生命防
護装置を起動できる最短の時間を表し、通常20ms以
内に選ばれる。また、t1 、t2 は、それぞれ例えば1
0ms、15ms以内に選ばれるのが好ましい。衝撃セ
ンサ出力信号α3 は、例えばエアバックでは、12mp
h(約20km/h)の速度での衝突における衝撃力に
対応している。The logic operation of the logic circuit 25 will be described with reference to FIGS. In FIG. 4, the determining means 22, 30
If both are satisfied as a result of the determination in step 2, the logical product of the results is taken, and the result is compared with the impact sensor output signal α after the collision.
Comparison determination alpha ≧ alpha with aging predicted value alpha 1 at time t 1
If 1 is YES, a logical product of this is taken and the activation signal of the life protection device is turned ON. Further, if the comparison determining alpha ≧ alpha 1 is NO, then the comparison and determination alpha ≧ alpha 2 with aging predicted value alpha 2 at time t 2 of the alpha, YES if, this and K ≦
C, a logical operation is performed by the logical operation circuit RC with the logical sum of the comparison determination signal of V Y ≧ V th to determine whether or not the activation signal of the life protection device is turned ON. If this result is negative, the process further waits for a comparison α ≧ α 3 to be compared with the temporal change predicted value α 3 at time t 3 . If this result is YES, the activation signal of the life protection device is turned ON even if both the comparison determination signals of K ≦ C and V Y ≧ V th are NO. If α <α 3, start-up signal is not issued. FIG. 5 schematically shows the initial temporal change of the shock sensor output signal α after the collision. Specifically, t 3 represents the shortest time in which the life protector can be activated by the impact sensor alone, and is usually selected within 20 ms. Further, t 1 and t 2 are, for example, 1 respectively.
Preferably, it is selected within 0 ms and 15 ms. The shock sensor output signal α 3 is, for example, 12 mp in an airbag.
h (about 20 km / h).
【0017】論理演算回路RCは、衝突後の衝撃センサ
出力信号αの時刻t2 での測定値α2m、及び、K、VY
の同時刻における測定値K2m、V2mの一種の重み付き平
均値と、予め定められた設定値とを比較するものであ
る。例えば、f(α2m)、g(K2m)、h(V2m)を各
測定値に対応した評価関数として、評価値εを、 ε=a1 f(α2m)+a2 g(K2m)+a3 h(V2m) により計算し、得られたεを予め定められた設定値ε0
と比較する。ここに、a1 、a2 、a3 は重み付き平均
値をとるための係数で、 a1 +a2 +a3 =1 のように選ばれる。評価関数f(α2m)、g(K2m)、
h(V2m)の具体例は、 f(α2m)=f(α2m/α2 )=1 if 0.9≦α2m/α2 <1.0 0.5 if 0.8≦α2m/α2 <0.9 0 if α2m/α2 <0.8 g(K2m)=g(K/C) =1 if 1.0≦K/C<3.0 0.5 if 3.0≦K/C<6.0 0 if 6.0≦K/C h(V2m)=h(V2m/Vth)=1 if 0.9≦V2m/Vth<1.0 0.5 if 0.8≦V2m/Vth<0.9 0 if V2m/Vth<0.8 また、係数a1 、a2 、a3 の数値例としては、 a1 =0.5、a2 =0.2、a3 =0.3 上記のように定めた評価関数及び係数により評価値ε求
め、予め定められた設定値ε0 と比較する。ε0 ≦εな
らば、生命防護装置の起動信号をONとする。ε0 とし
ては、例えば0.85から1.0程度の数値が選ばれ
る。The logical operation circuit RC, measurements alpha 2m at time t 2 of the shock sensor output signal alpha after the collision, and, K, V Y
Is a comparison of a kind of weighted average value of the measured values K 2m and V 2m at the same time with a predetermined set value. For example, using f (α 2m ), g (K 2m ), and h (V 2m ) as evaluation functions corresponding to the respective measurement values, the evaluation value ε is given by: ε = a 1 f (α 2m ) + a 2 g (K 2m ) + A 3 h (V 2m ), and the obtained ε is set to a predetermined set value ε 0.
Compare with Here, a 1 , a 2 , and a 3 are coefficients for obtaining a weighted average value, and are selected as a 1 + a 2 + a 3 = 1. Evaluation function f (α 2m ), g (K 2m ),
Specific examples of h (V 2m ) are as follows: f (α 2m ) = f (α 2 m / α 2 ) = 1 if 0.9 ≦ α 2m / α 2 <1.0 0.5 if 0.8 ≦ α 2m / Α 2 <0.90 if α 2m / α 2 <0.8 g (K 2m ) = g (K / C) = 1 if 1.0 ≦ K / C <3.0 0.5 if 3. 0 ≦ K / C <6.0 0 if 6.0 ≦ K / Ch (V 2m ) = h (V 2m / V th ) = 1 if 0.9 ≦ V 2m / V th <1.0 0.0. 5 if 0.8 ≦ V 2m / V th <0.90 if V 2m / V th <0.8 Also, as numerical examples of the coefficients a 1 , a 2 and a 3 , a 1 = 0.5, a 2 = 0.2, a 3 = 0.3 The evaluation value ε is obtained from the evaluation function and the coefficient determined as described above, and is compared with a predetermined setting value ε 0 . If ε 0 ≦ ε, the activation signal of the life protection device is turned ON. As ε 0 , for example, a numerical value of about 0.85 to 1.0 is selected.
【0018】本実施例は、移動体の基線ABから1m以
内といった最近接の距離で障害物との相対速度の基線A
Bに垂直な成分を求める場合を念頭においているが、光
ビームの交差角を適当に選んでより遠方まで障害物を探
査することは可能である。また、2つの同じ光ビームを
同時に放射していることを念頭において説明したが、時
系列的に交代に点灯したり、同時に放射するが、異なる
周波数で振幅変調し、それぞれに対応したバンドパスフ
ィルタを設けて並列に上記のフローに示した信号処理を
行ったりする変更が可能である。In this embodiment, the base line A of the relative speed with respect to the obstacle at the closest distance such as within 1 m from the base line AB of the moving object.
Although the case where the component perpendicular to B is determined is considered, it is possible to search for an obstacle farther by appropriately selecting the intersection angle of the light beams. In addition, the description has been made with the mind that two identical light beams are radiated at the same time. However, the band-pass filters are lit alternately in time series or radiate simultaneously, but are amplitude-modulated at different frequencies and correspond to the respective light beams. And the signal processing shown in the above flow may be performed in parallel.
【0019】本実施例の特徴は互いに交差する単一の光
ビームといった簡単な構成で、最近接の距離で障害物と
の相対速度の基線ABに垂直な成分を正確に測定できる
ことにある。The feature of the present embodiment is that the component perpendicular to the base line AB of the relative speed with respect to the obstacle can be accurately measured at the closest distance with a simple configuration such as a single light beam crossing each other.
【0020】なお、障害物の存在が確認され、距離・速
度のパラメータの測定がなされた場合衝突が起こる可能
性が極めて高いが、障害物の質量が生命防護装置の起動
を必要とする程大きいか否かが不明で、距離・速度パラ
メータの測定手段として公知の光、あるいはマイクロ
波、超音波を用いるものでは、障害物の質量の予測が困
難なため、衝突後の衝撃センサ出力信号αにこの予測を
依存している。そして、K≦C、VY ≧Vthの判断基準
を利用して、衝突後の生命防護装置の起動信号を生命維
持に必要な最大時間t3 以内のできるだけ早い時期に出
力が可能であり、最も早い場合には、衝突後10ms以
内に起動信号を発すること、エアバックのインフレーシ
ョンの時間をより長くとることが可能となり、安全性の
向上に寄与することができる。When the existence of an obstacle is confirmed and the parameters of distance and speed are measured, the possibility of collision is extremely high, but the mass of the obstacle is large enough to require activation of the life protection device. It is difficult to predict the mass of an obstacle using a known light, microwave, or ultrasonic wave as a means for measuring the distance / velocity parameter. Relying on this prediction. Then, using the criteria of K ≦ C and V Y ≧ V th , it is possible to output the activation signal of the life protection device after the collision as early as possible within the maximum time t 3 required for life support, In the earliest case, it is possible to issue an activation signal within 10 ms after the collision and to make the inflation time of the airbag longer, which can contribute to improvement of safety.
【0021】図6に本発明の第2の実施例を示す。第1
の実施例では基線ABの両端から互いに交差する単一光
ビームを放出したが、この実施例では基線ABの両端か
ら互いに交差する光ビームを放出するもので、図6にお
いて、光ビーム10,11と光ビーム12,13のペア
がこれにあたる。また点線で示した直線は基線ABから
予め定められた距離Ythを監視距離とすることを意味す
る。言い換えると、光ビーム10,11のいずれかに障
害物6が最初に接触した位置Pが距離Yth以内にあれ
ば、光ビームを同じ距離・速度センサから放射されてい
る他方の光ビームに切り換えて再度その危険性を確認す
るものである。例えば、光ビーム10が最初に光ビーム
に接触した点が監視距離Yth以内にあったならば、光ビ
ーム10を11に切りかかて、再度測定を試みることを
意味する。FIG. 6 shows a second embodiment of the present invention. First
In this embodiment, single light beams intersecting each other are emitted from both ends of the base line AB. In this embodiment, light beams intersecting each other are emitted from both ends of the base line AB. In FIG. And a pair of light beams 12 and 13. A straight line indicated by a dotted line means that a predetermined distance Yth from the base line AB is set as the monitoring distance. In other words, if the position P where the obstacle 6 first comes into contact with one of the light beams 10 and 11 is within the distance Yth , the light beam is switched to the other light beam emitted from the same distance / speed sensor. Again to confirm the danger. For example, if the point at which the light beam 10 first contacts the light beam is within the monitoring distance Yth , this means that the light beam 10 is cut to 11 and the measurement is attempted again.
【0022】具体的な構成及び処理フローを図7に示
す。図7は図3の処理フローを一部変更したものであ
り、変更部分のみを説明する。障害物が光ビームに接触
すると、距離・速度測定手段20によりL1 ,L2 ,V
1 ,V2 が測定され、(θ,K,V)算出手段21によ
り評価量θ,K,Vが算出され、さらに(θ1 ,θ2 ,
α)算出手段23により、θ1 ,α,θ2 が算出され、
算出手段24により基線ABに垂直な相対速度成分VY
が算出され、判別手段30によりあらかじめ定められた
しきい値Vthと比較される。同時に判別手段32によ
り、接触点Pの基線ABからの距離Yと監視距離Ythと
の大小の判断がなされ、この結果がYESならば光ビー
ム切り換え回路33を働かせて再度上記処理を繰り返
す。この結果から再度、算出手段24によるVY の算
出、しきい値Vthとの比較までの処理が行われ、光ビー
ム切り換え前後の判別手段30の判断結果、衝撃センサ
26、判別手段23の結果を勘案して生命防護信号を起
動すべきか否か論理回路31で決定する。FIG. 7 shows a specific configuration and processing flow. FIG. 7 is a partial modification of the processing flow of FIG. 3, and only the modified part will be described. When an obstacle comes into contact with the light beam, the distance / velocity measuring means 20 uses L 1 , L 2 , V
1 and V 2 are measured, and the evaluation quantities θ, K and V are calculated by the (θ, K, V) calculating means 21 and further (θ 1 , θ 2 ,
α) The calculation means 23 calculates θ 1 , α, θ 2 ,
The calculation unit 24 calculates the relative velocity component V Y perpendicular to the base line AB.
Is calculated and compared with a predetermined threshold value V th by the determination means 30. At the same time, the discriminating means 32 determines the magnitude of the distance Y from the base line AB of the contact point P and the monitoring distance Yth. If the result is YES, the light beam switching circuit 33 is operated to repeat the above processing again. Again a result, the calculation of V Y by calculating means 24, is performed processing up compared with the threshold V th, the judgment result of the light beam is switched before and after the determination means 30, the shock sensor 26, the result of the determination means 23 In consideration of the above, the logic circuit 31 determines whether or not to activate the life protection signal.
【0023】決定機構は種々考えられるが、1例として
は、 (Vy1+Vy2)/2≧Vth ・・・(8) といった2回の測定の相加平均をとることである。な
お、距離Yの算出は、例えば次式でなされる。Although various determination mechanisms are conceivable, one example is to take an arithmetic mean of two measurements such as (V y1 + V y2 ) / 2 ≧ V th (8). The calculation of the distance Y is performed by, for example, the following equation.
【0024】 Y=(L1 L2 sinθ)/L ・・・(9) 次に本実施例の特徴を述べる。図6において、2本の光
ビーム10,11を切り換えることにより2重の光バリ
ヤを形成し、予め設定された監視距離Ythに障害物が接
近したことを検知すると共に、(8)式で表されるよう
に、測定の確度を2倍に高めること可能である。Y = (L 1 L 2 sin θ) / L (9) Next, features of the present embodiment will be described. In FIG. 6, a double light barrier is formed by switching between the two light beams 10 and 11, and it is detected that an obstacle has approached a preset monitoring distance Yth. As shown, it is possible to double the accuracy of the measurement.
【0025】本実施例は次の変更が可能である。図6に
おいて、光ビームは基線ABのそれぞれから放射状に2
本出射しているが、この本数を増加したり、あるいは単
一の光ビームを放射角を可変とし、等価的に複数光ビー
ムと同等の役割を持たせることが可能である。This embodiment can be modified as follows. In FIG. 6, light beams are radially emitted from each of the base lines AB.
Although the main beam is emitted, it is possible to increase the number of the beams or to make the emission angle of a single light beam variable so as to equivalently have the same role as a plurality of light beams.
【0026】[0026]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、衝突直前
の障害物の速度、特に基線に垂直な速度成分を測定する
ことにより、評価量の判断基準Vthを基線の法線に対し
て大きな角度を有する斜めの衝突の場合にもほぼ一定の
値を採用することを可能にすると共に、簡単な構成で正
確にリアルタイムで測定し、速度成分が予め定められた
しきい値を越えた場合には生命防護装置の起動信号を提
供することができる。As described above, according to the present invention, by measuring the speed of an obstacle immediately before a collision, in particular, the speed component perpendicular to the baseline, the evaluation criterion V th is determined with respect to the normal to the baseline. In the case of an oblique collision having a large angle, it is possible to adopt a substantially constant value, and it is possible to accurately measure in real time with a simple configuration, and the speed component exceeds a predetermined threshold. In such a case, an activation signal for the life protection device can be provided.
【図1】本発明の原理説明図である。FIG. 1 is a diagram illustrating the principle of the present invention.
【図2】第1実施例を説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a first embodiment.
【図3】第1実施例の構成及び処理フローを説明する図
である。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration and a processing flow of the first embodiment.
【図4】第1実施例における論理回路を説明する図であ
る。FIG. 4 is a diagram illustrating a logic circuit according to the first embodiment.
【図5】衝撃センサ出力信号を説明する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an output signal of an impact sensor.
【図6】第2実施例を説明する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a second embodiment.
【図7】第2実施例の構成及び処理フローを説明する図
である。FIG. 7 is a diagram illustrating the configuration and processing flow of a second embodiment.
【図8】既出願の衝突予知装置の原理説明図である。FIG. 8 is an explanatory view of the principle of the collision prediction device of the prior application.
1,2…距離・速度センサ 4,5…光ビーム 3…移動体 6,7…障害物 20…距離・速度測定手段 21…(θ,K,V)算出手段 23…(θ1 ,θ2 ,α)算出手段 24…垂直相対速度成分(VY )算出手段 22,30,32…判別手段 25,31…論理回路 26…衝撃センサ 27…警告信号発生手段 28…起動信号発生手段 33…光ビーム切り換え回路1, 2 distance / speed sensor 4, 5 light beam 3 moving object 6, 7 obstacle 20 distance / speed measuring means 21 (θ, K, V) calculating means 23 (θ 1 , θ 2 , Α) calculating means 24 ... vertical relative velocity component (V Y ) calculating means 22, 30, 32 ... discriminating means 25, 31 ... logic circuit 26 ... impact sensor 27 ... warning signal generating means 28 ... starting signal generating means 33 ... light Beam switching circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭49−116746(JP,A) 特開 昭48−74985(JP,A) 特開 平6−160527(JP,A) 特開 平5−197428(JP,A) 特開 昭49−92734(JP,A) 特開 昭53−4932(JP,A) 特公 昭52−9895(JP,B2) 特公 昭54−9036(JP,B1) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-49-116746 (JP, A) JP-A-48-74985 (JP, A) JP-A-6-160527 (JP, A) JP-A-5-160527 197428 (JP, A) JP-A-49-92734 (JP, A) JP-A-53-4932 (JP, A) JP-B-52-9895 (JP, B2) JP-B-54-9036 (JP, B1)
Claims (2)
置された障害物探査用投・受光部を有し、投光部から互
いに交差するように光ビームを放射して障害物からの反
射光を受光部で受光し、移動体と障害物との距離及び両
者の相対速度を検出する距離・速度検出手段と、該距離
・速度検出手段の検出出力から前記相対速度の基線に垂
直な成分を算出する算出手段とを具備することを特徴と
する距離・速度予知装置。An obstacle detecting light-projecting / light-receiving unit is disposed at a distance of a base line from a moving body, and a light beam is emitted from the light-projecting unit so as to intersect with each other and reflected light from the obstacle. And a distance / speed detecting means for detecting the distance between the moving body and the obstacle and the relative speed of both, and a component perpendicular to the base line of the relative speed from the detection output of the distance / speed detecting means. A distance / velocity prediction device, comprising: a calculation means for calculating.
置された障害物探査用投・受光部を有し、投光部から互
いに交差するように光ビームを放射して障害物からの反
射光を受光部で受光し、移動体と障害物との距離及び両
者の相対速度を検出する距離・速度検出手段と、該距離
・速度検出手段の検出出力から前記相対速度の基線に垂
直な成分を算出する算出手段と、基線に垂直な相対速度
成分をあらかじめ定められた閾値と比較する比較手段
と、比較結果に応じて生命防護装置の起動信号を発生さ
せるか否かを判別する演算手段とを具備することを特徴
とする距離・速度予知装置。2. A light-emitting device according to claim 1, further comprising: an obstacle detecting light projecting / receiving unit disposed at a distance from the moving body by a base line length. And a distance / speed detecting means for detecting the distance between the moving body and the obstacle and the relative speed of both, and a component perpendicular to the base line of the relative speed from the detection output of the distance / speed detecting means. Calculating means for calculating, comparing means for comparing a relative speed component perpendicular to the base line with a predetermined threshold value, and calculating means for determining whether to generate a start signal for the life protection device according to the comparison result. A distance / speed prediction device, comprising:
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JPH06160525A JPH06160525A (en) | 1994-06-07 |
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