JP3214932B2 - 距離・速度予知装置 - Google Patents
距離・速度予知装置Info
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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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- speed
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- Air Bags (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Description
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【図１】本発明の原理説明図である。
【図２】第１実施例を説明する図である。
【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。
である。
【図４】第１実施例における論理回路を説明する図であ
る。
る。
【図５】衝撃センサ出力信号を説明する図である。
【図６】第２実施例を説明する図である。
【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。
である。
【図８】既出願の衝突予知装置の原理説明図である。
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
───────────────────────────────────────────────────── 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)
Claims (2)
- 【請求項１】 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
する距離・速度予知装置。 - 【請求項２】 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
とする距離・速度予知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31348792A JP3214932B2 (ja) | 1992-11-24 | 1992-11-24 | 距離・速度予知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31348792A JP3214932B2 (ja) | 1992-11-24 | 1992-11-24 | 距離・速度予知装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06160525A JPH06160525A (ja) | 1994-06-07 |
| JP3214932B2 true JP3214932B2 (ja) | 2001-10-02 |
Family
ID=18041908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31348792A Expired - Fee Related JP3214932B2 (ja) | 1992-11-24 | 1992-11-24 | 距離・速度予知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3214932B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3050061B2 (ja) * | 1994-10-25 | 2000-06-05 | トヨタ自動車株式会社 | 乗員拘束装置 |
| DE19609176A1 (de) * | 1996-03-11 | 1997-09-18 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Anordnung zum Erkennen eines Fahrzeug-Überschlags |
| DE19609717A1 (de) * | 1996-03-13 | 1997-09-18 | Bosch Gmbh Robert | Anordnung zum Erkennen von Überrollvorgängen bei Fahrzeugen |
| JP2009041981A (ja) * | 2007-08-07 | 2009-02-26 | Nissan Motor Co Ltd | 物体検出装置および方法、ならびに物体検出装置を備えた車両 |
| JP5266866B2 (ja) * | 2008-05-14 | 2013-08-21 | 日産自動車株式会社 | 障害物検出装置 |
-
1992
- 1992-11-24 JP JP31348792A patent/JP3214932B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06160525A (ja) | 1994-06-07 |
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