【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に試験車両のテスト走行に好適に採用でき、試験車両がテストコースなどで起こした事故を検出して車両外に自動的に無線通報しうる衝突検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術、発明が解決しようとする課題】
例えばタイヤの研究開発などでは、開発中のタイヤを用いた実車走行テストがテストコースで広く行われている。この実車走行テストでは、タイヤの限界性能を含めた種々の性能を調査する必要があるため、危険な速度で限界走行する場合も多く、従って、一般道路での通常走行に比べて事故の発生する危険性は非常に高いものとなる。
【０００３】
そのため、従来においては試験車両に無線機を搭載し、事故の際にはその旨を、テストドライバーによって後続車や管制室等に無線通報している。しかし係る場合には、事故から無縁通報までの時間ロスが大きくなり、後続車との新たな事故を招く恐れが増す他、事故によっては、テストドライバーが自力で無縁連絡できない場合も生じるなど、安全性を充分に確保することが難しい。
【０００４】
なお従来より、例えばエアバック装置を作動させるべく加速度センサを用いて事故を検知する種々の検知装置（例えば特許文献１）が提案されている。しかしこれらは、回路や演算が複雑となるなどコスト高であり、しかも通常１０Ｇを越える大きな衝撃時しか作動せず、従って、実車走行テストにおいて生じがちな軽度の事故、例えば車両がスピンしてガードレールに軽く接触するような事故は検知できず、後続車との新たな事故を回避し得ないという問題がある。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−１１９９号公報
【０００６】
そこで本発明の目的は、車両に着脱自在に装着でき、しかも実車走行テストで生じがちな例えば加速度４Ｇ程度の軽度の事故も検出可能とするとともに、該事故を後続車や管制室等の車両外に速やかかつ自動的に無線通報でき、実車走行テストの安全性を向上しうる構造簡易かつ低コストな衝突検知装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、車両の前後方向の加速度を検出する第１の加速度センサと、横方向の加速度を検出する第２の加速度センサとからなるセンサ手段、
前記第１、第２の加速度センサからの加速度出力Ｘａ、Ｘｂをベクトル和√（Ｘａ2 ＋Ｘｂ2 ）して合成加速度Ａをうる合成演算部と、前記合成加速度Ａと予め設定した衝突判定値Ａ０とを比較する比較演算部と、比較結果がＡ＞Ａ０のとき衝突信号を出力する出力部とを有する演算手段、
及び前記出力部に接続され、該出力部から出力される衝突信号を無線によって車両外に発信する無線手段を具えたことを特徴としている。
【０００８】
又請求項２の発明では、前記第１の加速度センサは少なくとも２Ｇまで測定可能であり、かつ第２の加速度センサは少なくとも４Ｇまで測定可能としたことを特徴としている。
【０００９】
又請求項３の発明では、前記衝突判定値Ａ０を３．５〜４．５Ｇの範囲としたことを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。図１は本発明の衝突検知装置を示す斜視図である。
図１において衝突検知装置１は、第１、２の加速度センサ２ａ、２ｂからなるセンサ手段２と、該第１、第２の加速度センサ２ａ、２ｂからの加速度出力Ｘａ、Ｘｂから衝突を判定して衝突信号４を出力する演算手段５と、この演算手段５から出力される前記衝突信号４を無線によって車両外に発信する無線手段６とを具える。
【００１１】
なお本例では、この衝突検知装置１が試験車両に装着され、実車走行テストにおいて衝突事故が発生した際にはそれを検出して、例えばテストコース上の他の車両や管制室等に無線通報する場合を例示している。又衝突検知装置１は、前記試験車両に水平に固定されれば、特にその取り付け場所は規制されないが、車両重心高さ位置に近い例えば床面上が好ましい。又取り付け方法としては、ボルトによる固定の他、接着剤、固縛バンド、マジックテープ（商品名）などで固定することもできる。
【００１２】
次に、前記センサ手段２は、車両の前後方向の加速度を検出する第１の加速度センサ２ａと、横方向の加速度を検出する第２の加速度センサ２ｂとから構成される。この第１、２の加速度センサ２ａ、２ｂは、加速度をその変位量に対応した電気信号として出力する電子式の加速度センサであって、図２に概念的に示すように、検出部１０と変換回路部１１とを具える。前記検出部１０は、固定電極１２Ａ、１３Ａを有する一対のガラス基板１２、１３と、前記固定電極１２Ａ、１３Ａとの間に微少空隙を介して対向配置される可動電極１４とからなり、該可動電極１４は、ビーム１５によって弾性支持される。又前記変換回路部１１は、前記固定電極１２Ａ、１３Ａと可動電極１４との間に存在する静電容量Ｃ１、Ｃ２の差ΔＣを検出する静電容量検出部１６と、本例では、検出した差ΔＣをＡ／Ｄ変換してデジタル信号の加速度出力Ｘとして出力するＡ／Ｄ変換部１７とから形成される。
【００１３】
ここで、可動電極１４は、加速度による慣性力を受けることによって同図２では上下方向に変位し、前記固定電極１２Ａ、１３Ａとの間の微少空隙が変化する、すなわち静電容量差ΔＣが変化することにより、加速度の大きさを電気信号である加速度出力Ｘとして出力できる。又第１、２の加速度センサ２ａ、２ｂは、各可動電極１４の変位の向きを、夫々前後方向及び横方向に合わせて、一つのパッケージ内に実装される。
【００１４】
次に、前記演算手段５は、マイクロプロセッサからなり、図３に概念的に示すように、前記第１、第２の加速度センサ２ａ、２ｂからの加速度出力Ｘａ、Ｘｂをベクトル和√（Ｘａ2 ＋Ｘｂ2 ）して合成加速度Ａをうる合成演算部２０と、前記合成加速度Ａと予め設定した衝突判定値Ａ０とを比較する比較演算部２１と、その比較結果がＡ＞Ａ０のとき衝突信号４を出力する出力部２２とを含んで構成される。
【００１５】
なお前記センサ手段２では、車両の加速度を、例えば１〜５ｍｓの周期（本例では２ｍｓの周期）で断続的に測定している。そして前記合成演算部２０では、各加速度センサ２ａ、２ｂから断続的に測定される加速度出力Ｘａ、Ｘｂを、測定毎にベクトル和√（Ｘａ2 ＋Ｘｂ2 ）して合成加速度Ａを計算する。このとき、ベクトル和でえられた前記合成加速度Ａから雑音成分を除去することが好ましく、そのために、本例では、所定周波数（例えば３０Ｈｚ程度）のローパスフィルタ等によるフィルタ処理、或いは移動平均処理を、前記合成加速度Ａに施している。なお移動平均処理では、瞬時瞬時に求められる合成加速度Ａを、それよりｎ周期（例えば１０周期）前に求めた１０個の合成加速度Ａn 、Ａn-1 、・・・ Ａ1 とともに次式の如く平均処理して、雑音成分の除去を行う。
（Ａn ＋Ａn-1 ＋・・・Ａ1 ＋Ａ）／（ｎ＋１）
【００１６】
なおフィルタ処理、或いは移動平均処理による雑音成分の除去は、合成演算に先駆け、各加速度センサ２ａ、２ｂからの加速度出力Ｘａ、Ｘｂに対して行うこともできる。
【００１７】
又前記比較演算部２１では、前記合成加速度Ａと、予め設定した衝突判定値Ａ０とを比較演算するが、この衝突判定値Ａ０は、実車走行テストにおける事故検知の観点から、３．０Ｇ〜５．０Ｇの範囲とするのが好ましい。３．０Ｇ未満では、限界性能をテストすべく高速旋回走行などを行う際、旋回の横加速度自体によって誤って検知してしまう恐れがあり、逆に５．０Ｇを越えると、例えば車両がスピンしてガードレールに軽く接触するような事故が検知できず、後続車との新たな事故を回避し得ないなど実車走行テストの安全性を充分に高めることができなくなる。このような観点から、衝突判定値Ａ０を３．５Ｇ〜４．５Ｇの範囲、さらには４．０Ｇの設定するのがより望ましい。
【００１８】
又前記加速度センサ２ａ、２ｂは、経済性の観点から加速度の測定範囲のできるだけ狭いものを採用するのが好ましいが、前記実車走行テストの性質上、テスト中に大きな横加速度が発生する傾向がある。従って、前記第１の加速度センサ２ａとして、０Ｇから少なくとも２Ｇまで測定可能なもの、第２の加速度センサ２ｂとして、０Ｇから少なくとも４Ｇまで測定可能なものを使用し、かつ第１の加速度センサ２ａの測定可能な最大値が、第２の加速度センサ２ｂの測定可能な最大値より小であるのが好ましい。
【００１９】
又前記出力部２２では、前記比較演算部２１による合成加速度Ａと衝突判定値Ａ０との比較結果が、Ａ＞Ａ０のとき、接点メークし衝突信号４を出力する。
【００２０】
次に前記無線手段６として、周知の種々の無線送信機が好適に採用しうる。この無線手段６は、前記出力部２２に接続され、該出力部２２から出力される前記衝突信号４を無線すなわち電波によって発信し、例えばテストコース上の他車や管制室等に設置の警報器を作動させることにより、衝突事故の発生を通報する。なお警報器として、受信機能を有する例えば、ベル、ブザー、警報燈など種々のものを採用することができ、又無線手段６には、他車からの衝突事故の通報を受ける警報器を内蔵させてもよい。又前記無線手段６として、出力部２２からの前記衝突信号４を、音声信号などの他の信号に変換して発信可能に構成しても良い。又無線手段６は、衝突検知装置１の装置本体７と一体に形成することも、図１に示す如く取外し可能に形成することもできる。
【００２１】
又本実施形態の衝突検知装置１では、車両のシガレットライターのコンセントを電源とすべく、このコンセント用の差込プラグ８を具えるとともに、事故により差込プラグ８が外れた際にも、衝突信号４を続けて発信しうるように、蓄電池９を内蔵している。
【００２２】
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明の衝突検知装置は、試験車両のテスト走行に限定されることなく、一般車両における一般道路での衝突事故の検知のためにも使用しうるなど、図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明は叙上の如く構成しているため、構造簡易かつ低コストであり、しかも車両に着脱自在に便宜に装着しうるとともに、軽度の事故も容易に検出してこの事故を後続他車などの車両外に速やかかつ自動的に無線通報でき、走行の安全性を向上しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の衝突検知装置の一実施例を示す斜視図である。
【図２】加速度センサの構造を概念的に説明する線図である。
【図３】演算手段を概念的に説明する線図である。
【符号の説明】
２ センサ手段
２ａ 第１の加速度センサ
２ｂ 第２の加速度センサ
４ 衝突信号
５ 演算手段
６ 無線手段
２０ 合成演算部
２１ 比較演算部
２２ 出力部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a collision detection device that can be suitably adopted particularly for test running of a test vehicle, and that can detect an accident caused by the test vehicle on a test course or the like and automatically report the radio to the outside of the vehicle.
[0002]
2. Description of the Related Art
For example, in tire research and development, actual vehicle running tests using tires under development are widely performed on test courses. In this actual vehicle driving test, it is necessary to investigate various performances including the marginal performance of the tires, so that the vehicle often runs at a dangerous speed at the limit speed, and therefore, an accident occurs compared to normal driving on a general road. The danger is very high.
[0003]
Therefore, conventionally, a wireless device is mounted on a test vehicle, and in the event of an accident, the test driver wirelessly notifies a subsequent vehicle, a control room, or the like of the fact in the event of an accident. However, in such a case, the time loss from the accident to the report of unrelatedness increases, increasing the risk of inviting a new accident with the following vehicle.In some accidents, the test driver may not be able to communicate unrelatedly by himself or herself. It is difficult to secure sufficient performance.
[0004]
Conventionally, various detection devices (for example, Patent Document 1) for detecting an accident using an acceleration sensor to operate an airbag device have been proposed. However, these are expensive due to complicated circuits and arithmetic operations, and operate only at a large impact, usually exceeding 10 G. Therefore, minor accidents that tend to occur in a real vehicle running test, for example, when the vehicle spins and the guardrail There is a problem that an accident such as light contact with the vehicle cannot be detected, and a new accident with a following vehicle cannot be avoided.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-6-1199
Therefore, an object of the present invention is to make it possible to detect a minor accident such as an acceleration of about 4 G which is likely to occur in an actual vehicle running test, and to detect the minor accident outside the vehicle such as a following vehicle or a control room. Another object of the present invention is to provide a simple and low-cost collision detection device capable of promptly and automatically making a radio report and improving the safety of an actual vehicle running test.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 of the present application provides a sensor means comprising: a first acceleration sensor for detecting a longitudinal acceleration of a vehicle; and a second acceleration sensor for detecting a lateral acceleration.
A combining operation unit that obtains a combined acceleration A by adding a vector sum √ (Xa 2 + Xb 2 ) of the acceleration outputs Xa and Xb from the first and second acceleration sensors, and a collision determination value A0 set in advance with the combined acceleration A Calculation means for comparing a comparison result with an output part for outputting a collision signal when the comparison result is A>A0;
And a wireless unit connected to the output unit and wirelessly transmitting a collision signal output from the output unit to the outside of the vehicle.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, the first acceleration sensor can measure at least up to 2G, and the second acceleration sensor can measure at least up to 4G.
[0009]
The invention according to claim 3 is characterized in that the collision determination value A0 is set in a range of 3.5 to 4.5G.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to illustrated examples. FIG. 1 is a perspective view showing a collision detection device according to the present invention.
In FIG. 1, a collision detection device 1 determines a collision based on sensor means 2 including first and second acceleration sensors 2a and 2b and acceleration outputs Xa and Xb from the first and second acceleration sensors 2a and 2b. And a radio means 6 for transmitting the collision signal 4 output from the calculation means 5 to the outside of the vehicle by radio.
[0011]
In this example, the collision detection device 1 is mounted on a test vehicle, and when a collision accident occurs in an actual vehicle running test, the collision detection device 1 detects the collision and, for example, sends a radio report to another vehicle or a control room on the test course. This is illustrated as an example. Further, if the collision detection device 1 is fixed horizontally to the test vehicle, the location of the collision detection device 1 is not particularly limited. However, it is preferable that the collision detection device 1 is located on the floor, for example, near the height of the vehicle center of gravity. In addition, as an attachment method, in addition to fixing with a bolt, it can be fixed with an adhesive, a securing band, a magic tape (trade name), or the like.
[0012]
Next, the sensor means 2 includes a first acceleration sensor 2a for detecting the acceleration in the front-rear direction of the vehicle and a second acceleration sensor 2b for detecting the acceleration in the lateral direction. The first and second acceleration sensors 2a and 2b are electronic acceleration sensors that output acceleration as an electric signal corresponding to the amount of displacement, and as shown conceptually in FIG. And a circuit unit 11. The detection unit 10 includes a pair of glass substrates 12 and 13 having fixed electrodes 12A and 13A, and a movable electrode 14 disposed opposite to the fixed electrodes 12A and 13A with a small gap therebetween. The electrode 14 is elastically supported by the beam 15. In addition, the conversion circuit unit 11 detects a difference ΔC between the capacitances C1 and C2 existing between the fixed electrodes 12A and 13A and the movable electrode 14, and a capacitance detection unit 16 in this example. An A / D converter 17 that A / D converts the difference ΔC and outputs the result as an acceleration output X of a digital signal.
[0013]
Here, the movable electrode 14 is vertically displaced in FIG. 2 by receiving an inertial force due to acceleration, and the minute gap between the fixed electrodes 12A and 13A changes, that is, the capacitance difference ΔC changes. By doing so, the magnitude of the acceleration can be output as the acceleration output X which is an electric signal. The first and second acceleration sensors 2a and 2b are mounted in a single package with the directions of displacement of the movable electrodes 14 being adjusted in the front-rear direction and the lateral direction, respectively.
[0014]
Next, the arithmetic means 5 comprises a microprocessor, and as shown conceptually in FIG. 3, the acceleration outputs Xa, Xb from the first and second acceleration sensors 2a, 2b are summed into a vector sum √ (Xa 2 + Xb 2 ) to obtain a combined acceleration A, a comparison calculation unit 21 for comparing the combined acceleration A with a predetermined collision determination value A0, and a collision signal 4 when the comparison result is A> A0. And an output unit 22 that outputs
[0015]
The sensor means 2 measures the acceleration of the vehicle intermittently, for example, at a cycle of 1 to 5 ms (in this example, a cycle of 2 ms). Then, the composite operation unit 20 calculates the composite acceleration A by summing the acceleration outputs Xa and Xb intermittently measured from the respective acceleration sensors 2a and 2b for each measurement ベ ク ト ル (Xa 2 + Xb 2 ). At this time, it is preferable to remove a noise component from the resultant acceleration A obtained by the vector sum. For this reason, in this example, a filtering process using a low-pass filter of a predetermined frequency (for example, about 30 Hz) or a moving average process is performed. , The composite acceleration A. In the moving average processing, the composite acceleration A obtained instantaneously is averaged together with the ten composite accelerations An, An-1,..., A1 obtained n cycles (for example, 10 cycles) earlier, as in the following equation. Processing to remove noise components.
(An + An-1 +... A1 + A) / (n + 1)
[0016]
The removal of the noise component by the filtering process or the moving average process may be performed on the acceleration outputs Xa and Xb from the acceleration sensors 2a and 2b prior to the synthesis operation.
[0017]
The comparison operation unit 21 performs a comparison operation between the combined acceleration A and a preset collision determination value A0. The collision determination value A0 is determined to be 3.0 G to 5 G from the viewpoint of detecting an accident in an actual vehicle running test. It is preferably in the range of 0.0G. If the speed is less than 3.0 G, the vehicle may be erroneously detected based on the lateral acceleration of the turn when performing high-speed turning to test the marginal performance. If the speed exceeds 5.0 G, for example, the vehicle may spin. Therefore, an accident such as light contact with the guardrail cannot be detected, and a new accident with a following vehicle cannot be avoided. Thus, safety of a real vehicle running test cannot be sufficiently improved. From such a viewpoint, it is more desirable to set the collision determination value A0 in the range of 3.5 G to 4.5 G, and more preferably, 4.0 G.
[0018]
It is preferable that the acceleration sensors 2a and 2b have an acceleration measurement range as narrow as possible from the viewpoint of economy. However, due to the nature of the actual vehicle running test, a large lateral acceleration tends to occur during the test. . Therefore, a sensor capable of measuring from 0G to at least 2G is used as the first acceleration sensor 2a, and a sensor capable of measuring from 0G to at least 4G is used as the second acceleration sensor 2b. It is preferable that the maximum measurable value is smaller than the maximum measurable value of the second acceleration sensor 2b.
[0019]
The output unit 22 makes a contact and outputs a collision signal 4 when the comparison result of the composite acceleration A and the collision determination value A0 by the comparison operation unit 21 is A> A0.
[0020]
Next, various known wireless transmitters can be suitably used as the wireless means 6. The wireless means 6 is connected to the output section 22 and transmits the collision signal 4 output from the output section 22 by radio, that is, by radio waves. For example, an alarm device installed in another vehicle on a test course, a control room, or the like. Is activated to report the occurrence of a collision accident. As the alarm device, various devices having a receiving function, such as a bell, a buzzer, a warning light, etc., can be employed. The radio means 6 has a built-in alarm device for receiving a notification of a collision accident from another vehicle. You may. The radio means 6 may be configured so that the collision signal 4 from the output unit 22 can be converted into another signal such as an audio signal and transmitted. Further, the wireless means 6 can be formed integrally with the device main body 7 of the collision detection device 1, or can be formed so as to be removable as shown in FIG.
[0021]
In addition, the collision detection device 1 according to the present embodiment is provided with a plug 8 for an outlet of a cigarette lighter of a vehicle so as to use the outlet as a power source. A storage battery 9 is built in so that the signal 4 can be continuously transmitted.
[0022]
As described above, the particularly preferred embodiment of the present invention has been described in detail, but the collision detection device of the present invention is not limited to the test running of the test vehicle, but also for detecting a collision accident on a general road in a general vehicle. The present invention is not limited to the illustrated embodiment, for example, can be used, and may be implemented in various forms.
[0023]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, the structure is simple and low-cost, and it can be detachably attached to a vehicle for convenience, and a minor accident can be easily detected and this accident can be detected by a subsequent vehicle. Can be promptly and automatically transmitted to the outside of the vehicle by radio, and the driving safety can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing one embodiment of a collision detection device of the present invention.
FIG. 2 is a diagram conceptually illustrating the structure of an acceleration sensor.
FIG. 3 is a diagram conceptually illustrating an arithmetic unit.
[Explanation of symbols]
2 Sensor Means 2a First Acceleration Sensor 2b Second Acceleration Sensor 4 Collision Signal 5 Calculation Means 6 Wireless Means 20 Synthesis Calculation Unit 21 Comparison Calculation Unit 22 Output Unit
