JP2001076300A - 距離測定装置及び衝突警報装置 - Google Patents

距離測定装置及び衝突警報装置

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JP2001076300A
JP2001076300A JP25370799A JP25370799A JP2001076300A JP 2001076300 A JP2001076300 A JP 2001076300A JP 25370799 A JP25370799 A JP 25370799A JP 25370799 A JP25370799 A JP 25370799A JP 2001076300 A JP2001076300 A JP 2001076300A
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distance measuring
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JP25370799A
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Masahiro Higuchi
昌裕 樋口
Eiji Yanagi
英治 柳
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Takata Corp
Original Assignee
Takata Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 距離測定装置の出力が不安定になった場合に
でも誤警報を出すことの無い衝突警報装置を提供する。 【解決手段】 測距対象物との車間距離を距離測定装置
で測定し、これに基づいて、相対速度、相対加速度を演
算し、これらより衝突の危険性を判断して警報を出力す
る。計算された相対加速度が所定範囲外となった場合に
は、距離測定値の出力が異常であると判断して、警報を
出すのを停止する。これにより、カーブを曲がっている
とき、道路脇の構造物までの距離が測定されて変動し、
誤警報が発生することが防止される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、測距対象物と自車
との相対距離を計測する距離測定装置、及びこの測定値
等を基に、前方車両との衝突が発生しそうになったこと
を検知し、衝突警報を発する衝突警報装置に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】最近、前方車両との衝突の防止を目的と
して、レーザー距離計、レーダー距離計等により前方車
両との車間距離を計測し、これを基に、前方車両との相
対速度、必要に応じて相対加速度を求め、これらに基づ
いて衝突の危険を報知する装置が開発されている。
【0003】たとえば、特公平6−14400号公報に
は、前方車との相対速度と自車の走行速度に基づいて適
性車間距離を演算し、検出された前方車との車間距離を
適性車間距離で割った値を対数変換することによって危
険度指数を求め、求められた危険度指数に従って段階的
な警報を発生する警報手段が記載されている。
【0004】また、このような装置を改良したものとし
て、特開平8−153300号公報には、自車の横加速
度を検出し、横加速度の大きさが所定値以上になったと
きには警報を出さないようにする装置が、特開平8−2
85881号公報には、自車の横加速度を検出し、横加
速度の大きさが所定値以上になったときには車間距離の
測定を中止する装置が記載されている。これらは、横加
速度が大きい場合、すなわち、車両がカーブ状態にある
ときには、運転者が十分に前方を注意していることを前
提として、このような状態においては警報を出さないよ
うにすることにより、定常走行状態における警報への注
意力を高めることを目的とするものである。
【0005】さらに、警報の精度を高めることを目的と
した改良技術として、特開平8−132996号公報に
は、前方車両の加減速走行によって車間距離が急激に変
化した場合に対応するため、前方車両との相対加速度を
計算式に取り込み、それに応じて警報を発する閾値を変
更する技術が開示されている。また、特開平11−66
495号公報には、同様、先行車両の加減速時にも衝突
警報を精度良く発生させるため、先行車両の加減速度を
計算に取り込む技術が開示されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたような従来
の衝突警報装置においては、いずれも前方測距対象物と
の距離を距離計により測定し、その値を基にして演算を
行っている。しかしながら、これら距離計の出力はいつ
も正確であるとは限らない。たとえば、レーザーを利用
した距離計の場合、前方測距対象物でのレーザー光の反
射率、反射角度が急変したような場合、それにより距離
計の出力が不安定になる場合がある。また、カーブを曲
がっている場合には、前方車両でなく道路脇の構造物ま
での距離が測定されるが、距離計から見た場合、これら
は、急激に現れたり消え去ったりすることになるので、
距離計の出力が大きく変動することになる。
【0007】よって、このような場合には、距離計の信
号に基づいて演算を行い警報を出力すると、その警報は
不正確なものとなり、誤警報となって、運転者にわずら
わしい感じを与える。また、距離計の出力を表示した
り、それを他の目的で使用したりすると、トラブルの発
生の原因となる。
【0008】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、距離測定装置の出力が不安定になった場合
にそれを無効とする機能を有する距離測定装置、距離測
定装置の出力が不安定になった場合にでも誤警報を出す
ことの無い衝突警報装置を提供することを課題とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の第1の手段は、車両前方の測距対象物と自車との相対
距離を測定する距離測定装置であって、距離測定装置に
より求められた相対距離から相対加速度を演算する装置
を有してなり、演算された相対加速度が所定範囲外とな
ったときには、当該測定距離を無効とする機能を有する
ことを特徴とする距離測定装置(請求項1)である。
【0010】発明者らのこれまでの実験の結果、静止物
への衝突の場合、追従走行時における追突の場合には、
その際の衝突対象物との間の相対加速度の変化が±7G
を超えないことが分かった。これに対し、距離計の誤作
動の場合には、計算された相対加速度が±7Gを超える
ことが多い。よって、本手段においては、距離測定装置
の出力値より求められた相対加速度が所定範囲以外とな
ったときには、距離測定装置の誤動作と判断して、測定
値を無効としている。測定値を無効とするとは、それを
使用している演算装置においては、その値を使用しない
ことであり、他の標準値や直前の値を使用したり、演算
そのものをやめて警報を出したりして対応を図るように
する。また、測定値を表示している場合は、その値が無
効であることを表示したり、表示をしなくしたりするこ
とである。
【0011】「所定範囲」は±7Gの範囲に近い範囲に
設定することが好ましいが、±7Gという値は、今後開
発される距離計のタイプによって変化する可能性もある
ので、距離計のタイプに合わせて、適宜実験により求め
ることも適当である。
【0012】前記課題を解決する第2の手段は、車両前
方の測距対象物と自車との相対距離を測定する距離測定
装置と、距離測定装置により求められた相対距離から測
距対象物と自車との相対速度を演算する相対速度演算手
段と、相対速度から測距対象物と自車との相対加速度を
演算する相対加速度演算手段と、少なくとも求められた
相対距離と相対速度を使用して算出した値が閾値に達し
たとき衝突警報を発する衝突警報装置であって、求めら
れた相対加速度が所定範囲外となったときには、衝突警
報を出さない機能を有することを特徴とする衝突防止装
置(請求項2)である。
【0013】前述のように、演算された相対加速度が所
定値を超えた場合は、距離測定装置の出力が異常になっ
ていると判断されるので、本手段においては、衝突警報
を出さないようにしている。これにより、誤警報によっ
て運転者がわずらわしい思いをするのを防止することが
できる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の例を
図を用いて説明する。図1は、本発明の実施の形態の1
例である衝突警報装置の動作を示す図である。これらの
動作はマイクロコンピュータを用いて行われる。マイク
ロコンピュータには、車間距離計、車両速度センサー、
横加速度センサーからの信号が入力されている。これら
の測定器については、すでに周知となっているものを適
宜選択して使用することができるので、その説明を省略
する。
【0015】これらの測定値は、1ms毎にマイクロコン
ピュータに入力される。マイクロコンピュータは、ま
ず、測定された車間距離(m)と車両速度(km/h)につ
いてノイズ除去処理を行う。これは、10ms前の測定値と
比較し、その差が所定値以上である場合(計算される相
対速度が160km/h以上のとき)には、ノイズであると考
えて、測定された値を10ms前の測定値で置きかえるもの
である。
【0016】次に、これら10ms毎の車間距離のデータよ
り、140ms、280ms、560ms毎の平均的な車間距離、相対
速度を最小二乗法を用いて2次式で近似して求める。現
在の車間距離測定データDtをとし、nサンプリング前
の車間距離測定データをDt-nとすると、Dt-14〜Dt
使用して、周知の直交多項式を用いた最小二乗法によ
り、140ms間の測定データ15個による車間距離y1(m)
を求める。ただし、y1<0のときy1=0とする。相対
速度y1'(km/h)は、車間距離の微分値として、数値計
算により求める。
【0017】同様、280ms間の測定データDt-28〜Dt
15個(20msピッチ)を使用して車間距離y2(m)を求め
る。ただし、y2<0のときy2=0とする。相対速度y
2'(km/h)は、車間距離の微分値として、数値計算によ
り求める。
【0018】また、560ms間の測定データDt−56〜Dt
の15個(40msピッチ)を使用して車間距離y4(m)を求
める。ただし、y4<0のときy4=0とする。相対速度
4'(km/h)は、車間距離の微分値として数値計算によ
り求める。これらの計算は、10ms毎に行われ、演算結果
が10ms毎に出力される。
【0019】次に、求まった車間距離、相対速度の各々
の組みあわせ(y1,y1')、(y2,y2')、(y4
4')について、(10/36)ラtWラyi'/yi(i=1,
2,4)を求める。ここで、tWは、警報を聞いてから
乗員が反応するまでの時間(sec)であり、たとえば1.1
である。そしてこの値がすべてのiについて1を超えた
場合、衝突の危険があるとして警報条件を成立させるよ
うにしている。すなわち、この式の分子はtW秒間に縮
まる車間距離を示し、分母は実際の車間距離を示す。よ
って、この式の値が1を超えた場合には、前方車両が突
然停止したときに衝突する危険があることを示してい
る。この判定は10ms毎に行われる。
【0020】別の実施の形態では、車間距離、相対速度
を求めるまでは、この実施の形態と同じであるが、衝突
の危険の判定に自車の減速度を考慮している。すなわ
ち、車輪に取り付けられた速度センサーからの速度信号
を10ms毎にマイクロコンピュータに取り込み、これらの
値をvt(km/h)とすると、前記のように最小二乗法を
用いて、減速度Acを、20ms毎の15個のデータvt-28
tを用いて計算する。
【0021】そして、警報変数wを、 w={警報時間(s)・相対速度(km/h)/3.6+(1/2・減速度(m
/s2)・警報時間(s)2)}/距離(m) として求める。警報時間は、前記tWに相当する時間で
ある。この値を、前記(y1,y1')、(y2,y2')、
(y4,y4')の組み合わせについて求め、それぞれ
を、w1、w2、w4とすると、 w1={1.27・y1'/3.6+(1/2・Ac・1.272)}/y12={1.34・y2'/3.6+(1/2・Ac・1.342)}/y24={1.48・y4'/3.6+(1/2・Ac・1.482)}/y4 となる。そして、これら、w1、w2、w4の値がすべて
1を超えた場合に警報条件が成立したと判断する。
【0022】なお、減速度Acは、前記のように数値計
算をする代わりに、車両の進行方向の加速度を測定する
加速度センサーを設け、この加速度センサーの値をサン
プリングして平均した上で使用するようにしてもよい。
また、これと同時に、前記計算された相対速度y2'よ
り、相対距離から相対速度を求めた計算と同じアルゴリ
ズムの計算を使用して、相対加速度y2"を求める。
【0023】ノイズによる誤動作を避けるために、いず
れの実施の形態においても、警報条件の成立が、100ms
(10サンプリング時間)継続したときに初めて警報を出
すようにしている。また、各処理で計算される相対速度
が160km/hを超えた場合には、ノイズの影響であるとし
て警報を出さないようにしている。さらに、自車速度が
所定値未満の場合には、誤警報が出る確率が大きいこ
と、警報を出さなくても衝突の危険が回避できる可能性
が高く、衝突しても大事故には至らないことを考慮して
警報を出さないようにしている。
【0024】本実施の形態においては、以上のような処
理に加えて、前記計算によって求めた相対加速度y2"が
±7Gの範囲外となったときは、距離測定装置の出力が
異常になっていると判断して、警報を出さないようにし
ている。前方車両等の測距対象物との距離を表示してい
る場合には、その距離が異常であることを示すランプ表
示を、距離表示装置で行う。
【0025】このようにすることにより、たとえば、カ
ーブを曲がっているときに、道路脇の構造物までの距離
が測定され、これらが急激に現れたり消え去ったりする
ことに起因して誤警報が発生し、運転者がわずらわしい
思いをすることが防止できる。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のうち請求
項1に係る発明においては、距離測定装置の出力値より
求められた相対加速度が所定範囲以外となったときに
は、距離測定装置の誤動作と判断して、測定値を無効と
しているので、誤計測された数値を使用して間違った結
論を出したり、人間が誤った測定値を信じることが防止
される。
【0027】請求項2に係る発明においては、距離測定
装置の出力値より求められた相対加速度が所定範囲以外
となったときには、衝突警報を出さないようにしている
ので、誤警報により運転者がわずらわしい思いをするこ
とが防止される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の1例である衝突警報装置
の動作を示す図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両前方の測距対象物と自車との相対距
    離を測定する距離測定装置であって、距離測定装置によ
    り求められた相対距離から相対加速度を演算する装置を
    有してなり、演算された相対加速度が所定範囲外となっ
    たときには、当該測定距離を無効とする機能を有するこ
    とを特徴とする距離測定装置。
  2. 【請求項2】 車両前方の測距対象物と自車との相対距
    離を測定する距離測定装置と、距離測定装置により求め
    られた相対距離から測距対象物と自車との相対速度を演
    算する相対速度演算手段と、相対速度から測距対象物と
    自車との相対加速度を演算する相対加速度演算手段と、
    少なくとも求められた相対距離と相対速度を使用して算
    出した値が閾値に達したとき衝突警報を発する衝突警報
    装置であって、求められた相対加速度が所定範囲外とな
    ったときには、衝突警報を出さない機能を有することを
    特徴とする衝突防止装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10569730B2 (en) 2015-03-31 2020-02-25 Denso Corporation Object detecting apparatus and object detecting method

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10569730B2 (en) 2015-03-31 2020-02-25 Denso Corporation Object detecting apparatus and object detecting method

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