JP3253336B2 - 生命防御装置起動装置 - Google Patents
生命防御装置起動装置Info
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Description
もので、特に、車と他の障害物との衝突の危険性を判断
し、衝突後の衝撃センサからの信号との論理演算から、
エアバックあるいはプリテンション等の生命防護装置を
起動するのに適切な信号を出力するための生命防御装置
起動装置に関するものである。
くの提案がなされている。図5に特公昭47−2253
2号の例の構成を示す。図中、1は移動物体、AL 、A
R は移動物体1に設けられたドップラセンサ、Pは他の
車を含む障害物、Vは障害物Pと移動物体1との相対速
度、θL 、θR はそれぞれ速度ベクトルVとPAL 、P
AR となす角度を表す。ドップラセンサAL 、AR はマ
イクロ波を放出し、障害物からの反射波をヘテロダイン
検波してドップラシフト量を検出するもので、それぞれ
VcosθL 、VcosθR に対応したドップラシフト
量が検出される。特公昭47−22532号において
は、この2つのドップラシフト量の比(cosθL /c
osθR )が所定の範囲内にある時、移動物体1と障害
物Pとの衝突の危険性が高いとしている。
は、ドップラセンサAL 、AR としてパルスドップラレ
ーダを採用し、2つのドップラ信号の位相差と、移動物
体と障害物との距離を時系列的に求め、この位相差の距
離による微分値を設定値と比較して衝突の危険性を判定
している。
の従来技術は次に述べる欠点を有している。すなわち、
特公昭47−22532号のものでは、2つのドップラ
シフト量の比(cosθL /cosθR )の値は移動物
体と障害物との距離の関数となっており、距離が変われ
ば異なる設定値を使用する必要性が生ずるが、設定値の
算出方法は明示されていない。このため、距離が変われ
ば、設定値を実験的に定める必要性が生ずる。また、特
公平2−48073号のものでは、2つのドップラ信号
の位相差及び移動物体と障害物との距離を時系列的に求
めるために、時間がかかる欠点と共に、微分値を求める
時に各時刻での測定誤差が重畳され、衝突の危険性を判
定する確度が低下する恐れがある。
ものであり、その目的は、移動物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・速度測定手段と、移
動物体と障害物との衝突後の衝撃の強さを測定する測定
手段とを含み、衝突の危険性に関する確度の高い一義的
な信号を短時間に出力する生命防御装置起動装置を提供
することにある。
明の生命防御装置起動装置は、移動物体と障害物の衝突
に際し生命防御装置を起動させるものであり、前記移動
物体に積載され、前記移動物体と前記障害物との距離及
び両者の相対速度を検出する距離・速度検出手段と、前
記移動物体と前記障害物との衝突後の衝撃の強さを測定
する測定手段と、衝突後に、前記衝撃の強さと前記距離
・速度検出手段の検出結果の両方に基づいて、生命防護
装置の起動を判断する判断手段とを有し、上記判断手段
は、前記測定手段の測定した衝撃の強さと、所定の第1
のしきい値を比較する第1の比較手段と、前記測定手段
の測定した衝撃の強さと、前記第1のしきい値より高い
所定の第2のしきい値とを比較する第2の比較手段と、
前記距離・速度検出手段の検出結果と前記第1の比較手
段の比較結果の両方に基づいて、上記生命防御装置の起
動を判断する第1の判断手段と前記距離・速度検出手段
の検出結果に基づかず、前記第2の比較手段の比較結果
に基づいて、前記生命防護装置の起動を判断する第2の
判断手段と、を有することを特徴とするものである。
離・速度検出手段の検出結果との両方に基づいて、生命
防御装置の起動を判断するので、生命防護のための起動
信号として確度の高い一義的な出力信号を、衝突後の極
めて早い時期に提供することが可能となり、生命防護装
置作動の余裕時間を長くし、安全性の向上を可能にする
ことができる。
原理説明図を用いて説明する。点P を障害物とし、Q 、
R を移動物体の両端に設けられた距離・速度測定手段と
し、Vを移動物体と障害物との相対速度、V1 、V2 を
各距離・速度測定手段Q 、R 方向への速度成分、θを点
P がQ、R に対して張る角度、θ1 をV とV1 とのなす
角度とする。また、QRの長さをL、PQ、PRの長さ
をそれぞれ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。
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。
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出力信号の経時変化とを考
慮して、移動物体に設けられたエアバック、プリテンシ
ョン等の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。
ーを示す。移動物体の両端に設けらた2つの距離・速度
測定手段により距離・速度パラメータL1 、L2 、
V1 、V2 を測定し、次いで、前記(2)、(3)、
(4)式に基づいてK、Vを算出し、その結果得られた
評価量K、VをそれぞれC=tan2 (θ/2)、Vth
と比較して、前記(1)、(5)の不等式を共に満足す
るか否かを判断する。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
≧α1 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≧α
1 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、V≧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、V≧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3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10
ms、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、12mph
(約20km/h)の速度での衝突における衝撃力に対
応している。
出力信号αの時刻t2 での測定値α2m、及び、K、V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 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を
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。
障害物の存在が確認され、距離・速度のパラメータの測
定がなされた場合を想定しており、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、これを判断するこ
とに重点が置かれている。これは、距離・速度パラメー
タの測定手段として公知の光、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こ
とによる。この実施例の効果は、K≦C、V≧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
期に出力することを可能としていることにある。最も早
い場合には、衝突後10ms以内に起動信号を発するこ
とが可能となり、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。
は、障害物の存在が移動物体の前方数m以上10m程度
離れた場合を想定しており、距離・速度のパラメータの
測定がなされて、θ、K、Vを算出し、判断基準K≦
C、V≧Vthのどちらか一方を満足している場合には、
移動物体の速度を減速する手段やプリテンションを起動
する信号、あるいは、衝突の回避のための高度な手段を
起動する信号を出力する。その後の経過は、図2のフロ
ーに従う。この実施例は、衝突の危険性はややあるが、
まだ回避の可能性が残っている場合を想定しており、生
命防護のための予備的手段を起動することに重点があ
る。この効果は、衝突の衝撃をできるだけ緩和し、場合
よっては衝突の回避を可能にすることにある。
メータの具体的測定方法には触れなかったが、カメラに
使用されているオートフォーカスの技術やドップラ計測
といった公知の手法の組み合わせにより、その実現は極
めて容易である。
の衝突予知装置について説明してきたが、本発明はこれ
ら実施例に限定されず種々の変形が可能である。特に、
K≦C、V≧Vthの判断の後に行う衝撃センサ出力信号
との関連付けのための論理回路については、種々の変形
が可能である。
の生命防御装置起動装置によると、衝突後に、衝撃の強
さと距離・速度検出手段の検出結果との両方に基づい
て、生命防御装置の起動を判断するので、生命防護のた
めの起動信号として確度の高い一義的な出力信号を、衝
突後の極めて早い時期に提供することが可能となり、生
命防護装置作動の余裕時間を長くし、安全性の向上を可
能にすることができる。
原理説明図である。
を模式的に示す図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 移動物体と障害物の衝突に際し生命防御
装置を起動させるものであり、 前記移動物体に積載され、前記移動物体と前記障害物と
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、 前記移動物体と前記障害物との衝突後の衝撃の強さを測
定する測定手段と、 衝突後に、前記衝撃の強さと前記距離・速度検出手段の
検出結果の両方に基づいて、生命防護装置の起動を判断
する判断手段とを有し、 上記判断手段は、 前記測定手段の測定した衝撃の強さと、所定の第1のし
きい値を比較する第1の比較手段と、 前記測定手段の測定した衝撃の強さと、前記第1のしき
い値より高い所定の第2のしきい値とを比較する第2の
比較手段と、 前記距離・速度検出手段の検出結果と前記第1の比較手
段の比較結果の両方に基づいて、上記生命防御装置の起
動を判断する第1の判断手段と 前記距離・速度検出手段
の検出結果に基づかず、前記第2の比較手段の比較結果
に基づいて、前記生命防護装置の起動を判断する第2の
判断手段と、 を有することを特徴とする生命防御装置起動装置。 - 【請求項2】 前記第1の判断手段の判断により衝突後
15ms以内に前記生命防護装置が起動され、前記第2
の判断手段の判断により衝突後20ms以内に前記生命
防護装置が起動されるように構成されていることを特徴
とする請求項1記載の生命防御装置軌道装置。 - 【請求項3】 前記距離・速度検出手段は2つあり、前記 2つの距離・速度検出手段の検出結果より、衝突の
危険性を評価するように構成されていることを特徴とす
る請求項1又は2記載の生命防御装置起動装置。 - 【請求項4】 前記距離・速度検出手段の検出結果に基
づいて、衝突前に、衝突の衝撃を緩和するための信号又
は衝突を回避するための信号を発生するように構成され
ていることを特徴とする請求項1、2又は3記載の生命
防御装置起動装置。
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Publications (2)
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JPH05197428A JPH05197428A (ja) | 1993-08-06 |
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-
1992
- 1992-01-21 JP JP00853192A patent/JP3253336B2/ja not_active Expired - Fee Related
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