JP2008309740A - Vehicle collision sensing device - Google Patents

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Akihide Shirotsuki
晶英 白附
Masahiro Shikai
正博 鹿井
Satoru Inoue
井上　　悟
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vehicle collision sensing device with high reliability, which provides a desirable Doppler frequency. <P>SOLUTION: The correct Doppler frequency free from affection by multi-paths is provided as follows: a coherent light is irradiated on a point on a reflection surface as reference light which is displaced when a vehicle collides, and by receiving the reflected light, the Doppler frequency is provided by the frequency difference between the reference light and the reflected light. The reliability of the detection of the collision is improved by detecting the collision of the vehicle based on the Doppler frequency. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、自動車において他車などの物体との衝突を検知する車両衝突検知装置に関する。   The present invention relates to a vehicle collision detection device that detects a collision with an object such as another vehicle in an automobile.

従来の車両衝突検知装置では、車体の一部にレーダ送受信機を設け、そのレーダ送受信機は車両の外板（ドアパネル）にレーダ波を放射し、その反射波を受信する。そして、放射したレーダ波と反射波の周波数を比較する。衝突によりドアパネルが移動するとドップラ効果により放射したレーダ波と反射波に周波数差（以下では、ドップラ周波数と記す）が生じ、このドップラ周波数を用いて衝突を検知するようにしている（例えば特許文献１）。   In a conventional vehicle collision detection device, a radar transceiver is provided in a part of a vehicle body, and the radar transceiver radiates a radar wave to a vehicle outer plate (door panel) and receives a reflected wave thereof. Then, the frequencies of the radiated radar wave and the reflected wave are compared. When the door panel moves due to a collision, a frequency difference (hereinafter referred to as “Doppler frequency”) is generated between the radar wave and the reflected wave radiated by the Doppler effect, and the collision is detected using this Doppler frequency (for example, Patent Document 1). ).

特許第３２１３７０６号Japanese Patent No. 3213706

従来の車両衝突検知装置は、ドア内部の空洞をレーダ波が多重反射し、レーダ送受信機がレーダ波を送信してから受信するまでの経路が複数存在するマルチパスの影響を受ける。このため、異なる位相のレーダ波が足し合わされて受信され、所望のドップラ周波数を得ることができず、衝突検知として正しく動作することはできないという問題点があった。   Conventional vehicle collision detection devices are affected by multipath in which radar waves are multiple-reflected in a cavity inside a door, and there are multiple paths from when a radar transceiver transmits and receives radar waves. For this reason, radar waves having different phases are added together and received, so that a desired Doppler frequency cannot be obtained, and it cannot operate correctly as a collision detection.

本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、車両衝突検知装置において、所望のドップラ周波数を得て、車両の衝突検知についての信頼性を高めることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and it is an object of the present invention to obtain a desired Doppler frequency in a vehicle collision detection device and to improve the reliability of vehicle collision detection. .

本発明は、上記の目的を達成するために、車両が衝突したときに変位する反射面の一点にコヒーレント光を参照光として照射する光照射部と、反射面で反射した反射光を受光して、参照光の周波数と反射光の周波数の差周波数の電気信号を出力する光検出部と、光検出部が出力する電気信号に基づき、衝突の有無を検出する処理判断部とを備えたものである。   In order to achieve the above-described object, the present invention receives a light irradiation unit that irradiates coherent light as a reference light to one point of a reflective surface that is displaced when a vehicle collides, and receives reflected light reflected by the reflective surface. A light detection unit that outputs an electric signal having a frequency difference between the frequency of the reference light and the reflected light, and a process determination unit that detects the presence or absence of a collision based on the electric signal output by the light detection unit. is there.

本発明によれば、光照射部および光検出部を用いて、反射面の一点にコヒーレント光を照射し所望のドップラ周波数を得ることにより、車両の衝突検知の信頼性を高めることができるという効果がある。   According to the present invention, the reliability of vehicle collision detection can be improved by irradiating one point of the reflection surface with coherent light and obtaining a desired Doppler frequency by using the light irradiation unit and the light detection unit. There is.

実施の形態１．
本実施の形態１について図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態１における車両衝突検知装置が設けられたドアを示す断面図である。１２は車両のドアであり、ドアパネル５と窓６を備えている。ここでは、車両の衝突により変動するドアパネル５の一部を反射面１としている。車両衝突検知装置１３は、ドア１２に固定された光照射部２および光検出部３と、光検出部３から出力される電気信号に基づき、ドアパネル５への衝突の有無を検出する処理判断部４を備えている。 Embodiment 1 FIG.
The first embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a door provided with a vehicle collision detection device in Embodiment 1 of the present invention. A vehicle door 12 includes a door panel 5 and a window 6. Here, a part of the door panel 5 that fluctuates due to a vehicle collision is used as the reflecting surface 1. The vehicle collision detection device 13 includes a light irradiation unit 2 and a light detection unit 3 fixed to the door 12, and a process determination unit that detects the presence or absence of a collision with the door panel 5 based on an electrical signal output from the light detection unit 3. 4 is provided.

図３は本発明の実施の形態１における光照射部２の構成図である。光照射部２は、コヒーレント光を照射する光源８と、入射したコヒーレント光を２方向に分離するビームスプリッター９と、コヒーレント光を反射するミラー１０を備えている。   FIG. 3 is a configuration diagram of the light irradiation unit 2 according to Embodiment 1 of the present invention. The light irradiation unit 2 includes a light source 8 that emits coherent light, a beam splitter 9 that separates incident coherent light in two directions, and a mirror 10 that reflects the coherent light.

図４は本発明の実施の形態１における処理判断部４のブロック図である。処理判断部４は、入力信号の周波数に応じた直流電圧値Ｖｆの電圧信号を出力する周波数電圧変換部１４と、周波数電圧変換部１４が出力する直流電圧値Ｖｆが第１の閾値電圧以上か以下かに応じて、１（ＨＩＧＨ：以下、Ｈ信号と記す。）または０（ＬＯＷ：以下、Ｌ信号と記す。）の二値化された比較信号を出力する第１の比較部１５を備えている。 FIG. 4 is a block diagram of the process determination unit 4 according to Embodiment 1 of the present invention. Processing determination unit 4, a frequency-voltage converter 14 which outputs a voltage signal of the DC voltage value V f corresponding to the frequency of the input signal, the DC voltage value V f the frequency-voltage converter 14 outputs the first threshold voltage A first comparison unit 15 that outputs a binarized comparison signal of 1 (HIGH: hereinafter referred to as H signal) or 0 (LOW: hereinafter referred to as L signal) depending on whether it is above or below. It has.

次に、図１および図２を用いて車両衝突検知装置１３の動作概略について説明する。図２は本発明の実施の形態１における反射面１の説明図である。車両外部よりドアパネル５に衝撃が加わった場合、衝撃を与えた物体の質量や速度に応じた伝播波がドアパネル５の全体に発生する。反射面１はドアパネル５に発生した伝播波によって振動し、振動による反射面１の変位の時間微分である振動速度は、車両に固定された光照射部２および光検出部３に対する相対速度成分となる。以上のことから、反射面１の振動速度に相当する信号を光検出部３および処理判断部４により検出することで、ドアパネル５全体における衝突の有無を検出できる。また、車両走行時の車体の振動、ドア１２の開閉時におけるドアパネル５の振動およびドア１２のノック時におけるドアパネル５の振動等は、直接外部より衝撃が加わった場合に比べて小さいため、反射面１の振動速度が所定の大きさ以上であった場合に、ドアパネル５に衝突が発生したと判断することができる。   Next, an outline of the operation of the vehicle collision detection device 13 will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 2 is an explanatory diagram of the reflecting surface 1 according to Embodiment 1 of the present invention. When an impact is applied to the door panel 5 from the outside of the vehicle, a propagation wave corresponding to the mass and speed of the impacted object is generated in the entire door panel 5. The reflecting surface 1 is vibrated by the propagation wave generated in the door panel 5, and the vibration speed, which is a time derivative of the displacement of the reflecting surface 1 due to the vibration, is a relative velocity component with respect to the light irradiation unit 2 and the light detection unit 3 fixed to the vehicle. Become. From the above, the presence or absence of a collision in the entire door panel 5 can be detected by detecting a signal corresponding to the vibration speed of the reflecting surface 1 by the light detection unit 3 and the processing determination unit 4. In addition, the vibration of the vehicle body when the vehicle is traveling, the vibration of the door panel 5 when the door 12 is opened and closed, the vibration of the door panel 5 when the door 12 is knocked, and the like are small compared to the case where an impact is applied directly from the outside. When the vibration speed of 1 is equal to or greater than a predetermined magnitude, it can be determined that a collision has occurred in the door panel 5.

なお、図１ではドアパネル５の衝突を検知する例を示したが、車両正面部の衝突や、後部の衝突を検出するため、前方パネル、車体のバンパーや後方パネルの内部に車両衝突検知装置１３を設置してもよい。   1 shows an example in which a collision of the door panel 5 is detected. In order to detect a collision of the front part of the vehicle and a collision of the rear part, the vehicle collision detection device 13 is provided inside the front panel, the bumper of the vehicle body, and the rear panel. May be installed.

また、図１では、ドアパネル５の一部を反射面１として使用する例について示したが、図２に示す構成としてもよい。図２に示すように、ドアパネル５内面に例えばミラーのような反射手段を取り付け、反射面１としてもよい。この場合、反射面１はドアパネル５の振動に伴い振動するように設置する。なお、反射面１の取り付けはドアパネル５内面に限らず、前方パネル、車体のバンパーや後方パネル等の内面、すなわち車両の外板の内面に取り付けてもよいことは言うまでもない。   Moreover, although the example which uses a part of door panel 5 as the reflective surface 1 was shown in FIG. 1, it is good also as a structure shown in FIG. As shown in FIG. 2, a reflecting means such as a mirror may be attached to the inner surface of the door panel 5 to form the reflecting surface 1. In this case, the reflecting surface 1 is installed so as to vibrate with the vibration of the door panel 5. Needless to say, the reflection surface 1 may be attached not only to the inner surface of the door panel 5 but also to the inner surfaces of the front panel, the bumper and the rear panel of the vehicle body, that is, the inner surface of the outer plate of the vehicle.

次に、図３を用いて光照射部２および光検出部３の動作を説明する。光源８は、ビームスプリッター９に対してコヒーレント光を照射する。ビームスプリッター９は、光源８から出射されたコヒーレント光を二方向に分離し、二方向のうち一方は反射面１へ、他方は光照射部２内に固定されたミラー１０へ出射する。光源８から出射してビームスプリッター９を透過し、ミラー１０で反射したコヒーレント光は、ビームスプリッター９を介して参照光として光検出部３へ導かれる。ビームスプリッター９において反射面１方向へ分離したコヒーレント光は、反射面１の一点で反射した後、ビームスプリッター９を透過して、反射光として光検出部３へ導かれる。光検出部３は、反射面１からの反射光とミラー１０からの参照光を受光し、反射光と参照光の周波数差（以下では、ドップラ周波数と記す。）を電気信号に変換して処理判断部４に出力する。   Next, operations of the light irradiation unit 2 and the light detection unit 3 will be described with reference to FIG. The light source 8 irradiates the beam splitter 9 with coherent light. The beam splitter 9 separates the coherent light emitted from the light source 8 into two directions, and one of the two directions is emitted to the reflecting surface 1 and the other is emitted to the mirror 10 fixed in the light irradiation unit 2. The coherent light emitted from the light source 8, transmitted through the beam splitter 9, and reflected by the mirror 10 is guided to the light detection unit 3 through the beam splitter 9 as reference light. The coherent light separated in the direction of the reflecting surface 1 in the beam splitter 9 is reflected at one point on the reflecting surface 1, then passes through the beam splitter 9 and is guided to the light detection unit 3 as reflected light. The light detector 3 receives the reflected light from the reflecting surface 1 and the reference light from the mirror 10, and converts the frequency difference between the reflected light and the reference light (hereinafter referred to as Doppler frequency) into an electrical signal for processing. Output to the determination unit 4.

なお、光源８として、半導体レーザやヘリウムネオンレーザのような気体レーザなどを使用することができる。また、光検出部３として、フォトダイオードや光電子増倍管などを使用することができる。   As the light source 8, a gas laser such as a semiconductor laser or a helium neon laser can be used. Further, a photodiode, a photomultiplier tube, or the like can be used as the light detection unit 3.

光源８から出射されミラー１０を介して光検出部３に入射する参照光の周波数をｆ１、反射面１により反射されビームスプリッター９を介して光検出部３に入射する反射光の周波数をｆ２とする。光検出部３は参照光と反射光を受光し、ドップラ周波数ｆｄ＝｜ｆ１−ｆ２｜にて強度変調された光を検出して、ドップラ周波数ｆｄの電気信号（以下、ドップラ信号と記す。）を出力する。反射面１が図３の矢印の方向に速度ｖで移動している場合、反射光の周波数ｆ２はドップラ効果により変動し、ｆ２＝ｆ１（１＋２ｖ／ｃ）となる。ここで、ｃは光速度を表す。以上のことから、ドップラ周波数ｆｄ＝２ｆ１ｖ／ｃとなる。この式は、光の波長をλとすると、ｆ１＝ｃ／λと表せることから、ｆｄ＝２ｖ／λと書ける。以上のことから、ドップラ周波数ｆｄを測定すれば、光の波長λより反射面１の速度ｖを算出でき、ドップラ周波数ｆｄと反射面１の速度ｖは比例関係にあることがわかる。 The frequency of the reference light emitted from the light source 8 and incident on the light detection unit 3 via the mirror 10 is f 1 , and the frequency of the reflected light reflected on the reflection surface 1 and incident on the light detection unit 3 via the beam splitter 9 is f 2 . The light detector 3 receives the reference light and the reflected light, detects the light whose intensity is modulated at the Doppler frequency f d = | f 1 −f 2 |, and detects an electric signal (hereinafter referred to as a Doppler signal ) of the Doppler frequency f d. .) Is output. When the reflecting surface 1 moves in the direction of the arrow in FIG. 3 at a speed v, the frequency f 2 of the reflected light varies due to the Doppler effect and becomes f 2 = f 1 (1 + 2 v / c). Here, c represents the speed of light. From the above, the Doppler frequency f d = 2f 1 v / c. This equation can be expressed as f d = 2v / λ because it can be expressed as f 1 = c / λ, where λ is the wavelength of light. From the above, if the Doppler frequency f d is measured, the velocity v of the reflecting surface 1 can be calculated from the light wavelength λ, and it can be seen that the Doppler frequency f d and the velocity v of the reflecting surface 1 are in a proportional relationship.

次に、図４を用いて処理判断部４の動作を説明する。外部からの衝撃によりドアパネル５に伝播波が発生し、反射面１の振動速度ｖが増大すると、上記で算出したｆｄ＝２ｖ／λに従って、ドップラ周波数ｆｄが増大する。周波数電圧変換部１４が、入力信号の周波数に比例（比例定数＞０）した直流電圧値Ｖｆを出力する場合、ドップラ周波数ｆｄが増大すると、直流電圧値Ｖｆも増大する。すなわち、反射面１の振動速度ｖが増大すると、周波数電圧変換部１４が出力する信号の直流電圧値Ｖｆも増大する。外部からの衝撃により反射面１の振動速度ｖが増大し、直流電圧値Ｖｆが第１の閾値電圧に達した場合に、第１の比較部１５はＨ信号を出力する。第１の比較部１５がＨ信号を出力したとき、車両の衝突を検出することができる。ここで、ドア１２の開閉による反射面１の振動速度ｖや、ドア１２をノックしたときの反射面１の振動速度ｖ等よりも高い速度に対応する値に第１の閾値電圧を設定することにより、ドア１２の開閉やドア１２のノック等を車両の衝突と誤検出することを防止できる。 Next, the operation of the process determination unit 4 will be described with reference to FIG. When a propagation wave is generated in the door panel 5 due to an impact from the outside and the vibration velocity v of the reflecting surface 1 increases, the Doppler frequency f d increases according to the above calculated f d = 2v / λ. Frequency-voltage converter 14 is, when outputting a proportional to the frequency of the input signal (proportionality constant> 0) DC voltage value V f, the Doppler frequency f d increases, so does the DC voltage value V f. That is, when the vibration velocity v of the reflecting surface 1 increases, the DC voltage value V f of the signal output from the frequency voltage conversion unit 14 also increases. When the vibration velocity v of the reflecting surface 1 increases due to an external impact and the DC voltage value Vf reaches the first threshold voltage, the first comparison unit 15 outputs an H signal. When the first comparison unit 15 outputs an H signal, a vehicle collision can be detected. Here, the first threshold voltage is set to a value corresponding to a higher speed than the vibration speed v of the reflection surface 1 due to the opening / closing of the door 12, the vibration speed v of the reflection surface 1 when the door 12 is knocked, or the like. Accordingly, it is possible to prevent erroneous detection of opening / closing of the door 12 and knocking of the door 12 as a vehicle collision.

なお、周波数電圧変換部１４が、入力信号の周波数に比例（比例定数＜０）した直流電圧値Ｖｆを出力する場合は、ドップラ周波数ｆｄが増大すると、直流電圧値Ｖｆが減少する。すなわち、反射面１の振動速度ｖが増大すると、周波数電圧変換部１４が出力する信号の直流電圧値Ｖｆは減少する。この場合は、第１の比較部１５がＬ信号を出力したとき、車両の衝突を検出することができる。 When the frequency voltage conversion unit 14 outputs the DC voltage value V f proportional to the frequency of the input signal (proportional constant <0), the DC voltage value V f decreases as the Doppler frequency f d increases. That is, when the vibration velocity v of the reflecting surface 1 increases, the DC voltage value V f of the signal output from the frequency voltage converter 14 decreases. In this case, when the first comparison unit 15 outputs an L signal, a vehicle collision can be detected.

また、処理判断部４は図５のブロック図に示す構成としてもよい。図５は本発明の実施の形態１における処理判断部４のブロック図である。処理判断部４は、光検出部３より出力されたドップラ信号に対して所定の周波数以下の信号を遮断するハイパスフィルタ１７と、ハイパスフィルタ１７の出力電圧が閾値電圧以上か以下かに応じて、Ｈ信号またはＬ信号の二値化された比較信号を出力する比較部１８を備えている。ここで、ハイパスフィルタ１７のカットオフ周波数ｆｃは、ドア１２の開閉やドア１２をノックしたときのドップラ周波数ｆｄよりも高い周波数に設定する。 Moreover, the process determination part 4 is good also as a structure shown in the block diagram of FIG. FIG. 5 is a block diagram of the process determination unit 4 according to Embodiment 1 of the present invention. The process determination unit 4 cuts off a signal having a predetermined frequency or less from the Doppler signal output from the light detection unit 3, and depending on whether the output voltage of the high pass filter 17 is equal to or higher than a threshold voltage. A comparison unit 18 is provided that outputs a comparison signal obtained by binarizing the H signal or the L signal. Here, cut-off frequency f c of the high-pass filter 17 is set to a frequency higher than the Doppler frequency f d when the knock-off and doors 12 of the door 12.

この場合、車両の衝突により反射面１の振動速度ｖが増大し、光検出部３より出力されたドップラ信号の周波数がハイパスフィルタ１７のカットオフ周波数ｆｃに達した場合に、ドップラ信号はハイパスフィルタ１７を透過する。また、ドア１２の開閉やドアパネル５をノックしたとき等で反射面１の移動速度ｖが低く、ドップラ信号の周波数がハイパスフィルタ１７のカットオフ周波数ｆｃに達しない場合は、ハイパスフィルタ１７によりドップラ信号が遮断される。比較部１８は、ハイパスフィルタ１７の出力電圧が閾値電圧以上であった場合、すなわち反射面１の移動速度ｖが車両の衝突により増大したときのみＨ信号を出力する。比較部１８がＨ信号を出力したとき、車両の衝突を検出することができる。 In this case, the vibration velocity v of the reflective surface 1 is increased by the collision of the vehicle, when the frequency of the output from the optical detector 3 Doppler signal reaches the cut-off frequency f c of the high-pass filter 17, Doppler signals are highpass It passes through the filter 17. Further, the moving velocity v of the reflecting surface 1 in such as when knocked-off or door panel 5 of the door 12 is low, if the frequency of the Doppler signal does not reach the cut-off frequency f c of the high-pass filter 17, Doppler high-pass filter 17 The signal is interrupted. The comparison unit 18 outputs an H signal only when the output voltage of the high-pass filter 17 is equal to or higher than the threshold voltage, that is, when the moving speed v of the reflecting surface 1 increases due to a vehicle collision. When the comparison unit 18 outputs an H signal, a vehicle collision can be detected.

本発明の実施の形態１によれば、コヒーレント光を反射面１の一点に照射するため、マルチパスの影響を受けることなく所望のドップラ周波数ｆｄを得ることができ、車両の衝突検知について信頼性を高めることができる。 According to Embodiment 1 of the present invention, one point of the reflection surface 1 is irradiated with coherent light, so that a desired Doppler frequency f d can be obtained without being affected by multipath, and the vehicle collision detection is reliable. Can increase the sex.

実施の形態２．
本発明の実施の形態１では、処理判断部４を図４または図５に示す構成としていたが、これらとは異なる構成としてもよい。図６は本発明の実施の形態２における処理判断部４のブロック図である。図中、図４と同一符号は同一または相当の構成を示す。なお、処理判断部４以外の構成および動作については、本発明の実施の形態１と同一であるため、以下では説明を省略する。 Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment of the present invention, the process determination unit 4 has the configuration shown in FIG. 4 or FIG. 5, but may have a configuration different from these. FIG. 6 is a block diagram of the process determination unit 4 in the second embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 4 denote the same or corresponding components. In addition, since it is the same as Embodiment 1 of this invention about the structure and operation | movement other than the process determination part 4, description is abbreviate | omitted below.

処理判断部４は、入力信号の周波数に応じた直流電圧値Ｖｆの電圧信号を出力する周波数電圧変換部１４と、周波数電圧変換部１４が出力する直流電圧値Ｖｆが第１の閾値電圧以上か以下かに応じて、Ｈ信号またはＬ信号の二値化された比較信号を出力する第１の比較部１５と、周波数電圧変換部１４の出力を積分する積分回路部１９と、積分回路部１９の出力値が第２の閾値電圧以上か以下かに応じて、Ｈ信号またはＬ信号の二値化された比較信号を出力する第２の比較部２０と、第１の比較部１５と第２の比較部２０の出力に応じて出力信号を決定する演算部２１を備えている。図４に示す実施の形態１の処理判断部４と比較して、積分回路部１９と、第２の比較部２０と、演算部２１が追加された構成となっている。 Processing determination unit 4, a frequency-voltage converter 14 which outputs a voltage signal of the DC voltage value V f corresponding to the frequency of the input signal, the DC voltage value V f the frequency-voltage converter 14 outputs the first threshold voltage A first comparison unit 15 that outputs a binary comparison signal of the H signal or the L signal, an integration circuit unit 19 that integrates the output of the frequency voltage conversion unit 14, and an integration circuit A second comparison unit 20 that outputs a binary comparison signal of the H signal or the L signal according to whether the output value of the unit 19 is equal to or higher than the second threshold voltage; A calculation unit 21 that determines an output signal according to the output of the second comparison unit 20 is provided. Compared with the processing determination unit 4 of the first embodiment shown in FIG. 4, an integration circuit unit 19, a second comparison unit 20, and a calculation unit 21 are added.

次に、処理判断部４の動作について説明する。ここでは、周波数電圧変換部１４が、入力信号の周波数に比例（比例定数＞０）した直流電圧値Ｖｆを出力する場合について説明する。反射面１の振動速度ｖが増大すると、周波数電圧変換部１４が出力する信号の直流電圧値Ｖｆも増大する。外部からの衝撃により反射面１の振動速度ｖが増大し、直流電圧値Ｖｆが第１の閾値電圧に達した場合に、第１の比較部１５はＨ信号を出力する。積分回路部１９は、反射面１の振動速度ｖに相当する周波数電圧変換部１４の出力電圧Ｖｆを時間的に積分することにより、反射面１の移動量を計算し出力する。第２の比較部２０は、積分回路部１９の出力が第２の閾値電圧以上である場合にＨ信号を出力することから、反射面１が一定量以上変形したことを検出することができる。演算部２１をＡＮＤ回路により構成すれば、第１の比較部１５の出力および第２の比較部２０の出力が両方Ｈ信号のときに演算部２１はＨ信号を出力する。演算部２１の出力がＨ信号のとき、反射面１の振動速度ｖが増大し、かつ、反射面１が変形したことを検出することができ、これを車両の衝突として検知することができる。 Next, the operation of the process determination unit 4 will be described. Here, a case where the frequency voltage conversion unit 14 outputs a DC voltage value V f proportional to the frequency of the input signal (proportional constant> 0) will be described. As the vibration velocity v of the reflecting surface 1 increases, the DC voltage value V f of the signal output from the frequency voltage converter 14 also increases. When the vibration velocity v of the reflecting surface 1 increases due to an external impact and the DC voltage value Vf reaches the first threshold voltage, the first comparison unit 15 outputs an H signal. The integration circuit unit 19 calculates and outputs the movement amount of the reflection surface 1 by temporally integrating the output voltage V f of the frequency voltage conversion unit 14 corresponding to the vibration velocity v of the reflection surface 1. Since the second comparison unit 20 outputs an H signal when the output of the integration circuit unit 19 is equal to or higher than the second threshold voltage, it can detect that the reflecting surface 1 has been deformed by a certain amount or more. If the calculation unit 21 is configured by an AND circuit, the calculation unit 21 outputs an H signal when both the output of the first comparison unit 15 and the output of the second comparison unit 20 are H signals. When the output of the calculation unit 21 is an H signal, it can be detected that the vibration velocity v of the reflecting surface 1 is increased and the reflecting surface 1 is deformed, and this can be detected as a vehicle collision.

なお、周波数電圧変換部１４が、入力信号の周波数に比例（比例定数＜０）した直流電圧値Ｖｆを出力する場合は、反射面１の振動速度ｖが増大すると、周波数電圧変換部１４が出力する信号の直流電圧値Ｖｆは減少する。この場合は、反射面１の振動速度ｖが増大したとき第１の比較部１５がＬ信号を出力し、反射面１が一定量以上変形したとき第２の比較部２０がＬ信号を出力する。ゆえに、演算部２１をＮＯＲ回路により構成すれば、第１の比較部１５の出力および第２の比較部２０の出力が両方Ｌ信号のときに演算部２１はＨ信号を出力する。演算部２１の出力がＨ信号のとき、反射面１の振動速度ｖが増大し、かつ、反射面１が変形したことを検出することができ、これを車両の衝突として検知することができる。 When the frequency voltage converter 14 outputs a DC voltage value V f proportional to the frequency of the input signal (proportional constant <0), when the vibration speed v of the reflecting surface 1 increases, the frequency voltage converter 14 The DC voltage value Vf of the output signal decreases. In this case, the first comparison unit 15 outputs an L signal when the vibration velocity v of the reflection surface 1 increases, and the second comparison unit 20 outputs an L signal when the reflection surface 1 is deformed by a certain amount or more. . Therefore, if the calculation unit 21 is configured by a NOR circuit, the calculation unit 21 outputs an H signal when both the output of the first comparison unit 15 and the output of the second comparison unit 20 are L signals. When the output of the calculation unit 21 is an H signal, it can be detected that the vibration velocity v of the reflecting surface 1 is increased and the reflecting surface 1 is deformed, and this can be detected as a vehicle collision.

本発明の実施の形態２によれば、反射面１が一定量以上変形したことを検出して、車両衝突の判断条件の１つとしているため、反射面１の振動速度ｖは比較的高いが、反射面１の変形は小さい場合には車両の衝突は検出しない。反射面１が振動しているが変形していない（もしくは、変形が小さい）場合は、車両の衝突を検知せず、誤検出を防止することができる。   According to the second embodiment of the present invention, since the reflection surface 1 is detected to be deformed by a certain amount or more and is set as one of the vehicle collision determination conditions, the vibration speed v of the reflection surface 1 is relatively high. When the deformation of the reflecting surface 1 is small, no vehicle collision is detected. When the reflecting surface 1 is vibrating but not deformed (or the deformation is small), the collision of the vehicle is not detected and erroneous detection can be prevented.

本発明の実施の形態２によれば、コヒーレント光を反射面１の一点に照射するため、マルチパスの影響を受けることなく所望のドップラ周波数ｆｄを得ることができ、車両の衝突検知について信頼性を高めることができる。 According to Embodiment 2 of the present invention, one point of the reflection surface 1 is irradiated with coherent light, so that a desired Doppler frequency f d can be obtained without being affected by multipath, and the vehicle collision detection is reliable. Can increase the sex.

本発明の実施の形態２によれば、反射面１の変形の有無を考慮して車両の衝突を検出でき、信頼性をさらに高めることができる。   According to the second embodiment of the present invention, the collision of the vehicle can be detected in consideration of the presence or absence of deformation of the reflecting surface 1, and the reliability can be further improved.

本発明の実施の形態１における車両衝突検知装置が設けられたドアを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the door provided with the vehicle collision detection apparatus in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１における反射面１の説明図である。It is explanatory drawing of the reflective surface 1 in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１における光照射部２の構成図である。It is a block diagram of the light irradiation part 2 in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１における処理判断部４のブロック図である。It is a block diagram of the process judgment part 4 in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１における処理判断部４のブロック図である。It is a block diagram of the process judgment part 4 in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態２における処理判断部４のブロック図である。It is a block diagram of the process judgment part 4 in Embodiment 2 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１ 反射面
２ 光照射部
３ 光検出部
４ 処理判断部
１４ 周波数電圧変換部
１５ 第１の比較部
１７ ハイパスフィルタ
１８ 比較部
１９ 積分回路部
２０ 第２の比較部
２１ 演算部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reflecting surface 2 Light irradiation part 3 Light detection part 4 Process judgment part 14 Frequency voltage conversion part 15 1st comparison part 17 High pass filter 18 Comparison part 19 Integration circuit part 20 2nd comparison part 21 Calculation part

Claims (5)

車両が衝突したときに変位する反射面の一点にコヒーレント光を参照光として照射する光照射部と、
前記反射面で反射した反射光を受光して、前記参照光の周波数と前記反射光の周波数の差周波数の電気信号を出力する光検出部と、
前記光検出部が出力する前記電気信号に基づき、前記衝突の有無を検出する処理判断部とを備えた車両衝突検知装置。 A light irradiating unit that irradiates coherent light as a reference light to one point of the reflecting surface that is displaced when the vehicle collides,
A light detector that receives reflected light reflected by the reflecting surface and outputs an electrical signal having a difference frequency between the frequency of the reference light and the frequency of the reflected light;
The vehicle collision detection apparatus provided with the process judgment part which detects the presence or absence of the said collision based on the said electrical signal which the said light detection part outputs. 処理判断部は、光検出部が出力する電気信号の周波数に応じた直流電圧信号を出力する周波数電圧変換部と、
前記直流電圧信号を第１の閾値電圧と比較し、第１の閾値電圧より大きいか否かを示す比
較信号を出力する第１の比較部とを備えた請求項１に記載の車両衝突検知装置。 The process determination unit includes a frequency voltage conversion unit that outputs a DC voltage signal corresponding to the frequency of the electrical signal output by the light detection unit, and
The vehicle collision detection device according to claim 1, further comprising: a first comparison unit that compares the DC voltage signal with a first threshold voltage and outputs a comparison signal indicating whether the DC voltage signal is greater than the first threshold voltage. . 処理判断部は、光検出部が出力する電気信号を入力とし所定の周波数をカットオフ周波数とするハイパスフィルタと、
前記ハイパスフィルタの出力信号を閾値電圧と比較し、閾値電圧より大きいか否かを示す比較信号を出力する比較部とを備えた請求項１に記載の車両衝突検知装置。 The process determination unit has an electric signal output from the light detection unit as an input and a high-pass filter having a predetermined frequency as a cutoff frequency;
The vehicle collision detection device according to claim 1, further comprising: a comparison unit that compares an output signal of the high-pass filter with a threshold voltage and outputs a comparison signal indicating whether or not the output signal is greater than the threshold voltage. 処理判断部に直流電圧信号を積分する積分回路部と、
前記積分回路部の出力信号を第２の閾値電圧と比較し、第２の閾値電圧より大きいか否かを示す比較信号を出力する第２の比較部と、
第１の比較部が出力する比較信号および前記第２の比較部が出力する比較信号に基づき、衝突の有無を検出する演算部とを備えた請求項２に記載の車両衝突検知装置。 An integration circuit unit that integrates the DC voltage signal into the processing determination unit;
A second comparison unit that compares the output signal of the integration circuit unit with a second threshold voltage and outputs a comparison signal indicating whether or not the output signal is greater than the second threshold voltage;
The vehicle collision detection device according to claim 2, further comprising: a calculation unit that detects the presence or absence of a collision based on the comparison signal output by the first comparison unit and the comparison signal output by the second comparison unit. 反射面が、車両の外板の内面に配設されている請求項１に記載の車両衝突検知装置。 The vehicle collision detection device according to claim 1, wherein the reflection surface is disposed on an inner surface of the outer plate of the vehicle.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2016215718A (en) * 2015-05-15 2016-12-22 株式会社デンソー Collision detection device for vehicle
CN107807358A (en) * 2016-09-09 2018-03-16 福特全球技术公司 The vehicle to come head-on is detected using infrared lamp
CN108846322A (en) * 2018-05-25 2018-11-20 重庆大学 The vehicle collision detection method of quick high accuracy

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