JP2005332143A

JP2005332143A - 歩行者検出警報装置

Info

Publication number: JP2005332143A
Application number: JP2004149177A
Authority: JP
Inventors: Takehiro Abeta; 健浩阿部田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2004-05-19
Filing date: 2004-05-19
Publication date: 2005-12-02

Abstract

【課題】運転者に面倒な操作を要求することなく、視界の悪い場合には視認困難な歩行者を早期に発見し、視界が良好な場合には比較的近距離の歩行者のみを発見して警告する。
【解決手段】歩行者が携帯する電波発信器の発する電波を検出して歩行者を発見し、運転者に警告する歩行者検出警報装置であって、視界良否を反映するヘッドライト照明強度の選択、又はワイパー速度の選択、又はそれらの選択の組み合わせに連動させて受信電波の検出レベルを視界が悪い場合は低い値に、視界良好な場合は高い値に切り換える。受信した電波の強度から歩行者までの距離を算出し、警告音の音量又は周期音の周期を変化させてその距離を運転者に知らせる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両前方の歩行者を検出して運転者に警告を発する車載用の歩行者検出警報装置に関する。

夜間や雨天の走行においては前方視界が不明瞭であるために歩行者の発見が遅れて事故を起こすことがある。また、幼児等が突然、路地や停車中の車の間から飛び出して事故となることもある。
視界の悪い場合に歩行者を検出する装置としては、遠赤外線カメラやレーザレーダで捉えた画像を処理して歩行者を発見する装置が従来より存在する（例えば、特許文献１、２参照）。しかしながら、このような画像処理式の検出装置では、撮影した画像全体を画像処理して歩行者を検出するためにデータ処理量が膨大となる。このため高性能な処理が必要となり装置が高価になる。また、路地や障害物等に隠れた歩行者は発見できない問題もある。

これに対して幼児や老人等の交通弱者に携帯型の送信機を持たせ、その送信機の発する電波を受信機で受信して歩行者を早期に発見し、運転者に警告する装置が提案されている（例えば、特許文献３、４参照）。この装置では受信機側の検出レベルを手動で調整でき、その調整により検出可能な歩行者までの距離を変えることができる。更にその対向距離が車速によって自動調整される機能を備えたものもある（例えば、特許文献４参照）。

しかし、これらの装置では視界の良否が考慮されていないため、夜間などの視界が悪い場合でも昼間と同じ距離で警告がなされてしまう。視界が悪い状態を基準にして遠方の歩行者も検出できるように検出レベルを設定した場合には、視界が良い時に不必要な警告が多発する。運転者にとっては、視界の悪い場合には視認困難な距離にいる歩行者も早期に発見して警告され、視界の良好な場合には比較的近距離の歩行者のみ警告されるのが好ましいが、従来の装置ではそうした視界の良否が考慮されていないという問題があった。
特開２００３−９１４０号公報特開２０００−３４９９号公報実開昭５５−７３４４４号公報実開昭５９−１４０５４８号公報

本発明は、このような従来技術の問題点を解決するためになされたもので、その課題は、運転者に面倒な操作を要求することなく視界の悪い場合には遠方の歩行者も早期に発見して警告し、視界が良好な場合には比較的近距離の歩行者のみを発見して警告する車載用の歩行者検出警報装置を提供することにある。

前記課題を達成するための請求項１に記載の発明は、歩行者が携行する電波発信器の発する電波を検出して歩行者を早期に発見し運転者に警告する歩行者検出警報装置であって、前記電波の検出レベルを視界が悪い場合は低い値に、視界が良い場合は高い値にすることを特徴とする歩行者検出警報装置である。
歩行者検出警報装置の検出する電波の強度は歩行者までの距離の２乗に反比例して弱くなる。従って、視界が悪い場合に検出レベルを下げれば視認困難な遠方の歩行者まで検出でき、安全走行に寄与する。反対に視界が良好な場合に検出レベルを上げれば、近距離の歩行者のみ検出されて不必要な警告の多発を防止することができる。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の歩行者検出警報装置において、前記電波の検出レベルを運転者によるヘッドライトの照明強度の切り換え操作に連動して切り換えるようにしたことを特徴とする。
視界が悪い場合には運転者はヘッドライトの照明強度を強くし、視界良好な場合は照明強度を弱める。従って、その操作に連動して受信電波の検出レベルを切り換えるようにすれば、運転者が特別の操作をしなくても視界の良否に合わせた検出距離が自動設定される。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の歩行者検出警報装置において、前記電波の検出レベルを運転者によるワイパー旋回速度の切り換え操作に連動して切り換えるようにしたことを特徴とする。
強い雨で前方が見にくい場合には運転者はワイパー旋回速度を高速とし、弱い雨の場合には低速とし、雨がやめば停止させる。従って、その操作に連動して受信電波の検出レベルを切り換えるようにすれば、運転者が特別の操作をしなくても視界の良否に合わせた検出距離が自動設定される。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の歩行者検出警報装置において、前記電波の検出レベルを運転者によるヘッドライトの照明強度の切り換え操作とワイパー旋回速度の切り換え操作の組み合わせに連動して切り換えるようにしたことを特徴とする。
運転者は前方視界の良否によりヘッドライトの照明強度の切り換えを行ない、また雨により前方が見にくい場合にはその程度に合わせてワイパー旋回速度の切り換えを行なう。従って、この２つの操作の組み合わせに連動して受信電波の検出レベルを切り換えるようにすれば、運転者が特別の操作をしなくても視界の良否に合わせた検出距離が細かく多段に自動設定される。

また、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４の何れかに記載の歩行者検出警報装置において、前記電波の検出レベルに応じて運転者に発する警告音の音量、又は周期音の周期を変えることを特徴とする。
電波の検出レベルと歩行者までの距離との間には一定の関係があるので、その関係を利用して歩行者までの距離を検出することができる。検出した距離を警告音の音量変化、周期音の周期変化で運転者に知らせるようにすれば、運転者はより安全な走行をすることが可能になる。

本発明に係る歩行者検出警報装置は車両に搭載して使用される装置であって、歩行者が携帯する電波発信器から発せられる電波を受信して歩行者を発見する方式を採用している。図２は、その方式を説明する図である。歩行者３、４、５は所定の周波数で一定強度の電波を発信する電波発信器６を携行している。
電波発信器６は図３に示すような回路構成を有するもので、乾電池等の直流電源７により駆動される発振回路８にて所定周波数の搬送波を発生し、送信アンテナ９より一定強度の電波を発信する。走行する車両１には後述する歩行者検出警報装置が搭載されており、電波発信器６の発する電波を受信して歩行者の存在を検出し運転者に警告する。電波受信を受信して歩行者を検出する方式を採用しているので、視界不良で視認困難な歩行者も発見できる他、駐車中の車両２の陰に隠れた歩行者４、交差する路地にいるため視認できない歩行者５も検出できる利点がある。

以下、歩行者検出警報装置の構成について実施形態に分けて説明する。
（第１の実施形態）
図４に、第１の実施形態に係る歩行者検出警報装置１０の回路構成を示す。本実施形態の歩行者検出警報装置１０は、受信アンテナ１１、高周波増幅回路１２、検波回路１３、コンパレータＣＰ１、警報音生成回路１５、スピーカ１６、基準電圧生成回路１７、選択スイッチＳＷ１を備えて構成される。

電波発信器６の発する電波は受信アンテナ１１で受信され、高周波増幅回路１２にて増幅される。高周波増幅回路１２は、電波発信器６の発する電波の周波数と同じ周波数成分のみを増幅する同調型の高周波増幅回路である。高周波増幅回路１２の出力交流電圧は、検波回路１３で検波され、受信した電波の強度に比例する直流電圧Ｖｒが生成される。
生成された直流電圧ＶｒはコンパレータＣＰ１の非反転入力端子に印加され、反転入力端子に印加される基準電圧Ｖrefと比較される。直流電圧Ｖｒが基準電圧Ｖrefより大の場合にコンパレータＣＰ１の出力Ｖoutが高レベルとなる。出力Ｖoutが高レベルになると警報音生成回路１５にて警報音信号が生成され、スピーカ１６にて音に変換されて運転者に知らされる。

基準電圧Ｖrefは、基準電圧生成回路１７にて生成された電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３を選択スイッチＳＷ１で選択したものである。基準電圧生成回路１７は、一定電圧の直流基準電圧Ｖsを分圧抵抗Ｒ１〜Ｒ４にて分圧し電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３を生成する。選択スイッチＳＷ１は、２連式の３点選択切り換えスイッチである。この選択スイッチＳＷ１は、ヘッドライト制御回路１８により制御されるヘッドライト１９の照明強度切り換えスイッチを兼ねている。

選択スイッチＳＷ１が「切」の位置にされた場合には、ヘッドライト１９は消灯状態となり、基準電圧Ｖrefとして基準電圧生成回路１７にて生成される一番高い電圧Ｖ３が選択される。選択スイッチＳＷ１が「強」の位置にされた場合には、ヘッドライト１９は一番明るい状態となり、基準電圧Ｖrefとして一番低い電圧Ｖ１が選択される。選択スイッチＳＷ１が「弱」の位置にされた場合には、ヘッドライト１９は中間の明るさとなり、基準電圧Ｖrefとして中間の電圧Ｖ２が選択される。

夜間などの前方視界が悪い状態では、運転者はヘッドライト１９の照明強度として「強」を選択する。すると、２連式の選択スイッチＳＷ１により基準電圧Ｖrefの値として一番低い電圧Ｖ１が自動的に選択される。基準電圧Ｖrefの値として一番低い電圧Ｖ１が選択されている状態では、受信電波の強度に比例する直流電圧Ｖｒが低い値でもコンパレータＣＰ１の出力Ｖoutは高レベルとなって警告音が発せられる。電波発信器６の発する電波の強度は距離の２乗に反比例して減衰する。従って、「強」が選択された場合には、車両１から遠すぎて運転者に視認できない歩行者も検出されて警告が出される。その結果、運転者は徐行運転するなどして安全走行することができる。

反対に昼間などの視界が良好な状態では、運転者はヘッドライト１９の照明強度として「切」を選択する。すると、２連式の選択スイッチＳＷ１により基準電圧Ｖrefの値として一番高い電圧Ｖ３が自動的に選択される。基準電圧Ｖrefの値として一番高い電圧Ｖ３が選択されている状態では、受信電波の強度に比例する直流電圧Ｖｒが高い値でないと警告は発せられない。従って、この場合には車両１から近い位置にいる歩行者３のみが検出されて警告が出される。これにより、視界が良好な場合に不必要な警告が多発することが防止される。

ヘッドライト１９の照明強度として「弱」が選択された場合には、上記「強」と「弱」の中間の状態となり、車両１からの中程度の距離範囲内にいる歩行者が検出されて警告が出される。
このようにして本実施形態の歩行者検出警報装置１０によれば、運転者によるヘッドライト１９の照明強度の切り換え動作と連動して基準電圧Ｖrefの値の切り換えが行なわれる。従って、基準電圧生成回路１７にて生成される電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３の値を希望する検出距離に合わせて調整しておけば、余分な操作をしなくても検出される歩行者までの距離が最適値に自動設定される効果を奏する。

（第２の実施形態）
図５に、第２の実施形態に係る歩行者検出警報装置１０ａの回路構成を示す。本実施形態の歩行者検出警報装置１０ａは、第１の実施形態に係る図４中の歩行者検出警報装置１０と同じ回路構成となっている。異なる点は、２連式の３点選択スイッチＳＷ１を、ワイパー２３の旋回速度切り換えスイッチに兼用している点である。

ワイパー２３の旋回速度はワイパー制御回路２４により制御され、選択スイッチＳＷ１により「高速」、「低速」、「切」の３段階に切り換えられる。「高速」が選択された場合には基準電圧Ｖrefの値として一番低い電圧Ｖ１が選択され、「切」が選択された場合には一番高い電圧電圧Ｖ３が選択され、「低速」が選択された場合には中間の電圧Ｖ２が選択される。

強い雨降りなどで前方視界が悪い場合にはワイパー２３の旋回速度として運転者は通常、「高速」を選択する。その場合には検出できる歩行者までの距離が一番長くなって視認困難な歩行者も発見される。晴天で前方視界が良好な場合には「切」が選択される。この場合には、検出できる歩行者までの距離が短くなることから不必要な警告が多発することはない。「低速」が選択された場合は、それらの中間の状態となる。

このように前方視界の良否によりワイパー２３の旋回速度が運転者によって切り換えられと、それに連動して基準電圧Ｖrefの値の切り換えが行なわれる。従って、第１の実施形態の場合と同様に、基準電圧生成回路１７にて生成される電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３の値を希望する検出距離に合わせて調整しておけば、余分な操作をしなくても検出される歩行者までの距離が最適値に自動設定される効果を奏する。

（第３の実施形態）
図６に、第３の実施形態に係る歩行者検出警報装置２０の回路構成を示す。第１、第２の実施形態では、歩行者が発見されたことが警告されるのみで歩行者までの距離を運転者は知ることができなかった。発見された歩行者までの距離が判明すればより安全な運転ができることから、本実施形態では発見された歩行者までのおおよその距離を運転者に知らせることを意図している。なお、本実施形態の歩行者検出警報装置２０は図４に示した第１の実施形態の歩行者検出警報装置１０と類似点が多いため、同一又は相当部分には同一符号を付して説明を繰り返さない。

第１の実施形態の歩行者検出警報装置１０では、受信電波の強度に比例する直流電圧Ｖｒの大きさをコンパレータＣＰ１によりアナログ演算で判定した。これに対して本実施形態の歩行者検出警報装置２０では、直流電圧Ｖｒの大きさをディジタル演算にて判定する。そのために検波回路１３の出力直流電圧ＶｒをＡ／Ｄ変換器１４にてディジタル値に変換してから制御回路２２に入力している。制御回路２２はディジタル演算が可能な回路で、マイクロコンピュータを用いて構成されている。

本実施形態も第１の実施形態の場合と同様に、受信電波の強度に比例した直流電圧Ｖｒの大きさを判断する基準電圧Ｖrefの値の切り換えをヘッドライト１９の照明強度の切り換えに連動して行なう。従って、ヘッドライト１９の照明強度を「強」、「弱」、「切」の３段階に切り換える選択スイッチＳＷ２の切り換え位置を制御回路２２に入力している。なお、図中のダイオードＤ１〜Ｄ６は信号の回り込みを防止するためのものである。

次に、制御回路２２の行なう制御を図７に示したフロー図で説明する。最初のステップＳ１では、選択スイッチＳＷ２の切り換え状態を読み込む。次のステップＳ２では、読み込んだ選択スイッチＳＷ２の切り換え位置に対応した基準電圧Ｖrefの値Ｖｎ（以下、選択された基準電圧と呼ぶ。）の値を図８の表に従って決定する。図８の表は、選択されたヘッドライトの照明強度と基準電圧Ｖrefとの関係を定めた表である。表中の電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３は、第１の実施形態における歩行者検出警報装置１０の電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３に相当するもので、Ｖ３＞Ｖ２＞Ｖ１の関係にある。

続くステップＳ３では、選択された基準電圧Ｖｎと検波回路１３の出力直流電圧Ｖｒの大小関係を判定する。Ｖｒ≦Ｖｎであった場合は、選択された基準電圧Ｖｎにより決まる距離以内に歩行者が存在しないことを意味するので警告を出すことなくステップＳ１に戻る。Ｖｒ＞Ｖｎであった場合は、選択された基準電圧Ｖｎにより決まる距離以内に歩行者が存在することを意味するので警告を出すためにステップＳ４に移る。

ステップＳ４、Ｓ５は、歩行者までのおおよその距離を把握してその距離が近い程、大きな音量で警告音を発するためのフローである。ここで本実施形態では、歩行者までの距離Ｌと警告音の音量Ｖoとの関係が図９に示すように直線的になるようにしている。即ち、Ａ、Ｂを定数として、
Ｖo＝Ａ−Ｂ・Ｌ（１）式
なる関係をもたせる。

歩行者までの距離Ｌと受信電波の強度に比例した直流電圧Ｖｒとの間には次の関係がある。
Ｖｒ＝Ｃ／Ｌ² （２）式
Ｃは定数である。（１）、（２）式より音量Ｖoは次のように計算される。
Ｖo＝Ａ−Ｄ・Ｖｒ^-1/2 （３）式
Ｄは定数である。ＶoとＶｒの関係を図にすると図９中の曲線Ｖｒのようになる。

ステップＳ４では（３）式に従って音量Ｖoを計算し、ステップＳ５にてその結果に従った音を警報音発生回路１５に指示してスピーカ１６から短時間発生させる。そして、再びステップＳ１に戻る。歩行者までの距離Ｌと警告音の音量Ｖoが（１）式のような直線関係にあるため、その警告音の大きさにより運転者は歩行者までのおおよその距離Ｌを知ることができる。

なお、上記は距離Ｌにより音量Ｖoを変化させたが、音量Ｖoを変える代わりに周期音、例えば「ぴ−ぴ−ぴ−−−」という周期音の周期Ｔを変えるようにしてもよい。この場合の周期Ｔは、例えば次の式で計算するとよい。
１／Ｔ＝Ａ−Ｂ・Ｌ＝Ａ−Ｄ・Ｖｒ^-1/2 （４）式
この計算式の場合には、周期音の周波数（１／Ｔ）と距離Ｌとが直線的な関係になる。従って、運転者は周期音の周期により歩行者までのおおよその距離Ｌを知ることができる。

このようにして本実施形態の歩行者検出警報装置２０によれば、運転者によるヘッドライト１９の照明強度の切り換え動作と連動して基準電圧Ｖrefの切り換えが行なわれる。従って、連動して切り換えられる基準電圧Ｖrefの電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３の値をその視界に対応する最適な検出距離に合わせて調整しておけば余分な操作を必要とせずに、検出される歩行者までの距離が最適値に自動設定される効果を奏する。また、その警告の際に、警告音の音量や周期音の周期変化によって歩行者までの距離が知らされるので、運転者はより安全な走行を行なうことが可能となる。

（第４の実施形態）
図１０に、第４の実施形態に係る歩行者検出警報装置２０ａの回路構成を示す。本実施形態の歩行者検出警報装置２０ａは、第３の実施形態における歩行者検出警報装置２０中の選択スイッチ２としてワイパー旋回速度の切り換えスイッチを兼用使用した点が異なるのみで回路構成は同じである。制御回路２２の制御も第３の実施形態の場合と同じである。但し、ワイパーの旋回速度に対応して設定される基準電圧Ｖrefの値は図１１に従って定める。この場合も、電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３は、Ｖ３＞Ｖ２＞Ｖ１の関係にある。

第３の実施形態で説明した（３）式、あるいは（４）式に従い警告音の音量、あるいは周期音の周期を変化させて検出された歩行者までのおおよその距離を運転者に知らせる制御も同じである。
従って、本実施形態の場合も第３の実施形態の場合と同様の効果が得られる。

（第５の実施形態）
図１に、第５の実施形態に係る歩行者検出警報装置３０の回路構成を示す。第３、第４の実施形態においては、それぞれヘッドライトの照明強度、ワイパーの旋回速度の切り換えに連動して基準電圧Ｖrefの値を変化させたが、本実施形態においてはヘッドライトの照明強度とワイパーの旋回速度の選択の組み合わせに連動して基準電圧Ｖrefの値を変化させる。

このため図１に示すように、ヘッドライトの照明強度切り換え用の選択スイッチＳＷ２と、ワイパーの旋回速度の切り換え用の選択スイッチＳＷ３の状態を制御回路２２に入力している。図１に示した回路構成が第３、第４の実施形態に係る図６、図１０の回路構成と異なる点はこの構成部分のみである。
制御回路２２の制御フローも、第３の実施形態で説明した図７のフローと同じである。但し、ヘッドライトの照明強度とワイパーの旋回速度の選択の組み合わせに対応する基準電圧Ｖrefの値は、図１２に示す表によって決める。図中、電圧Ｖ１が一番低い電圧、電圧Ｖ９が一番高い電圧であり、その他の電圧はそれらの中間値である。

ヘッドライトの照明強度が「強」、ワイパーの旋回速度が「高速」を選択された場合が一番視界の悪い状態であり、その場合には基準電圧Ｖrefとして一番低い電圧Ｖ１が選択される。従って、この場合には検出できる歩行者までの距離が最大となり、視認困難な遠方に存在する歩行者も発見されて警告音が出される。
反対にヘッドライトの照明強度、ワイパーの旋回速度とが共に「切」とされるのは視界が一番良好な場合であり、そのときは基準電圧Ｖrefとして一番高い電圧Ｖ９が選択される。この場合には検出できる距離が最短となり、近い距離範囲内に存在する歩行者のみが発見されて警告が出される。
第３の実施形態で説明した（３）式、あるいは（４）式に従い、警告音の音量、あるいは周期音の周期を変化させて検出された歩行者までのおおよその距離を運転者に知らせる制御も同じである。

このように本実施形態では、ヘッドライトの照明強度とワイパーの旋回速度の選択の組み合わせに連動して基準電圧Ｖrefの値が細かく設定される。従って、連動して切り換えられる基準電圧Ｖrefの電圧Ｖ１〜Ｖ９の値をその視界状態に対応する最適な検出距離に合わせて調整しておけば、余分な操作をしなくても検出される歩行者までの距離が最適値に自動設定される効果を奏する。また、その警告の際に、検出された歩行者までの距離が警告音の音量や周期音の周期変化で知らされるので、運転者はより安全な走行を行なうことが可能となる。

第５の実施形態に係る歩行者検出警報装置の回路構成である。歩行者検出警報装置により歩行者を発見する方式の説明図である。歩行者の携行する電波発信器の構成例である。第１の実施形態に係る歩行者検出警報装置の回路構成である。第２の実施形態に係る歩行者検出警報装置の回路構成である。第３の実施形態に係る歩行者検出警報装置の回路構成である。第３の実施形態に係る制御回路２２の制御フローである。第３の実施形態に係るヘッドライト照明強度の選択と基準電圧Ｖrefとの対応関係を決める表である。歩行者までの距離と音量、検波回路出力電圧との関係を示す図である。第４の実施形態に係る歩行者検出警報装置の回路構成である。第４の実施形態に係るワイパー旋回速度の選択と基準電圧Ｖrefとの対応関係を決める表である。第５の実施形態に係るヘッドライト照明強度及びワイパー旋回速度の選択の組み合わせと基準電圧Ｖrefとの対応関係を決める表である。

符号の説明

図面中、１は車両、３、４、５は歩行者、６は電波発信器、１０、１０ａ、２０、２０ａ、３０は歩行者検出警報装置、１３は検波回路、１９はヘッドライト、２３はワイパーを示す。

Claims

歩行者が携行する電波発信器の発する電波を検出して歩行者を早期に発見し運転者に警告する歩行者検出警報装置であって、前記電波の検出レベルを視界が悪い場合は低い値に、視界が良い場合は高い値にすることを特徴とする歩行者検出警報装置。
請求項１に記載の歩行者検出警報装置において、前記電波の検出レベルを運転者によるヘッドライトの照明強度の切り換え操作に連動して切り換えるようにしたことを特徴とする歩行者検出警報装置。
請求項１に記載の歩行者検出警報装置において、前記電波の検出レベルを運転者によるワイパー旋回速度の切り換え操作に連動して切り換えるようにしたことを特徴とする歩行者検出警報装置。
請求項１に記載の歩行者検出警報装置において、前記電波の検出レベルを運転者によるヘッドライトの照明強度の切り換え操作とワイパー旋回速度の切り換え操作の組み合わせに連動して切り換えるようにしたことを特徴とする歩行者検出警報装置。
請求項１乃至４の何れかに記載の歩行者検出警報装置において、前記電波の検出レベルに応じて運転者に発する警告音の音量、又は周期音の周期を変えることを特徴とする歩行者検出警報装置。