JP2006259948A - 安全車間距離表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明によれば、先行車との車間距離を検出する車間距離検出手段を備えていない車両において、最小限の情報量で安全車間距離を表示する安全車間距離表示装置を提供する。
【解決手段】 車両の車速を検出する車速検出部１０と、路面に対する前記車両のタイヤの摩擦係数を推定する摩擦係数推定部６０と、前記車速検出部１０が検出した前記車速と前記摩擦係数推定部６０が推定した前記摩擦係数に基づいて、先行車との安全車間距離を算出する安全車間距離算出部４０と、前記安全車間距離算出部４０が算出した前記安全車間距離を表示する表示部５０とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、安全車間距離表示装置に関するものである。

一般に、自動車を運転する際に、前方を走る自動車（以下、先行車と呼ぶ）との車間距離を計測し、適切な車間距離を表示画面上やフロントガラス上に表示する装置が多数検討され、提案されている。

例えば、先行車との車間距離を検出する車間距離検出手段と、自車両の車速等の走行状態に基づき先行車との安全車間距離を認識する処理部と、検出した車間距離と認識した安全車間距離とに基づき、自車両と先行車との間に両車の接近の程度に応じた赤、黄、青の色彩の車間領域をフロントガラスに投影表示する投影表示部を備えた安全車間距離表示装置が提案されている（特許文献１）。
特開平１０−９６７７６号公報

しかしながら、このような安全車間距離表示装置は、先行車との車間距離を検出する車間距離検出装置、例えばレーザ光を用いたレーダや、電波を用いたレーダ等を利用するため、センサに汚れや付着物があると、先行車との正確な車間距離が検出できなくなる、という問題点がある。また、レーザ光を用いたレーダでは、雨や雪が降っているとレーザ光が散乱して先行車との正確な車間距離が検出できなくなり、利用環境が限られてしまう、という問題点がある。

また安全車間距離を表示する場合に、運転時に運転者に必要以上の情報を与えてしまうと、運転者にわずらわしさを感じさせてしまう場合もあるため、表示情報量は最小限にとどめることが望ましい。

本発明の課題は、先行車との車間距離を検出する車間距離検出手段を備えていない車両において、最小限の情報量で安全車間距離を表示する安全車間距離表示装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、車両の車速を検出する車速検出部と、路面に対する前記車両のタイヤの摩擦係数を推定する摩擦係数推定部と、前記車速検出部が検出した前記車速と前記摩擦係数推定部が推定した前記摩擦係数に基づいて、先行車との安全車間距離を算出する安全車間距離算出部と、前記安全車間距離算出部が算出した前記安全車間距離を表示する表示部とを備えたことを特徴としている。

また請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記摩擦係数推定部が、前記車両の外部環境を検出する外部環境検出部と、道路の路面状態を検出する路面状態検出部とを備えたことを特徴としている。

また請求項３に記載の発明は、請求項２において、前記外部環境検出部が、前記車両の車外の温度および車外の湿度の少なくとも一方を検出することを特徴としている。

また請求項４に記載の発明は、請求項２において、前記路面状態検出部が、路面の凹凸および路面の反射率の少なくとも一方を検出することを特徴としている。

また請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれか一項において、前記安全車間距離は、自車両の車幅に比例して、遠方ではその幅が狭く表示され、近距離ではその幅が広く表示されることを特徴としている。

また請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれか一項において、前記安全車間距離は、フロントガラス上に投影されることを特徴としている。

さらに請求項７に記載の発明は、請求項１から請求項６のいずれか一項において、前記安全車間距離は、他の表示情報と重畳されて表示されることを特徴としている。

上記構成によれば、車間距離検出手段を備えていない車両においても、他のシステムで利用しているセンサ、例えば温度センサ、湿度センサ、路面状態検出センサ等を用いて安全車間距離を算出して表示することができる。

また、安全車間距離をフロントガラス上に前景に重ねて投影表示することで、運転者に最小限の情報量で安全車間距離を提示することができる。

また、安全車間距離を表示する際に、その表示幅を自車両の車幅に合わせ、遠方では安全車間距離の幅を狭く、近距離では安全車間距離の幅を広く表示することで、運転者に車幅間隔を提供することが可能となる。

さらに安全車間距離を運転者が留意すべき個別の情報として独立して表示するのではなく、他の表示情報に重畳させて表示することで、運転者にわずらわしさを感じさせることなく安全車間距離を提示することができる。

以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。

図１は本発明の実施例のブロック図を示す。

車速センサ１、温度センサ２Ａ、湿度センサ２Ｂ、雨滴センサ２Ｃは制御装置４に電気的に接続されており、制御装置４はこれらのセンサの検出値を記憶部４Ｂに取り込む。

路面状態検出センサ３Ａは路面状態検出装置３Ｂに電気的に接続されている。路面状態検出装置３Ｂは路面状態検出センサ３Ａが検出した路面の凹凸の状態または反射率を取り込み、この検出値に基づいて路面が舗装路か未舗装路かを判定し、この結果を制御装置４へ出力する。制御装置４はこの判定結果を記憶部４Ｂに取り込む。

制御装置４のＣＰＵ４Ａは取り込んだこれらの値に基づいて、後述する計算式により、安全車間距離を算出し、安全車間距離データ記憶部４Ｃに出力する。表示装置駆動部４Ｄは、安全車間距離データ記憶部４Ｃに安全車間距離データが記憶されると、そのデータに対応したＬＥＤ列６を駆動してＬＥＤ列６を点灯する。点灯したＬＥＤ列６はフロントガラス７に映りこみ、運転者は前景越しに点灯したＬＥＤ列６を見ることができ、安全車間距離を確認することができる。

ここで、フロントガラス越しに見える前景の所定距離に対して、点灯するＬＥＤ列６が表す安全車間距離が等しくなるように、事前に各ＬＥＤ列６の設置位置が調整されている。例えば、安全車間距離が１０ｍの場合、点灯したＬＥＤ列６が、フロントガラス越しに見える前景１０ｍの位置に映りこむように、事前にＬＥＤ列６の設置位置が調整されている。

上記各構成要素のうち、車速センサ１が車速検出部１０を、温度センサ２Ａ、湿度センサ２Ｂ、雨滴センサ２Ｃが外部環境検出部２０を、路面状態検出センサ３Ａおよび路面状態検出装置３Ｂが路面状態検出部３０を、制御装置４のＣＰＵ４Ａ、記憶部４Ｂ、安全車間距離データ記憶部４Ｃが安全車間距離算出部４０を、制御装置４の表示装置駆動部４Ｄと表示装置５が表示部５０に該当する。また、外部環境検出部２０と路面状態検出部３０が摩擦係数推定部６０に該当する。

次に、安全車間距離の算出方法について説明する。

一般に、車間距離は次式で定義されることが知られている（参考文献：令文社刊、清水勇男、岡本弘共著「新訂交通事故捜査の基礎と要点」参照）。
「車間距離＝停止距離＋α」・・・（１）
「停止距離＝空走距離＋制動距離」・・・（２）
「空走距離＝反応時間（秒）×車速（ｍ／秒）」・・・（３）
「制動距離＝車速の二乗÷（２５４×摩擦係数）」・・・（４）
ここで、空走距離とは、運転者がブレーキを必要と判断した時点より、アクセルペダルから足を離し（反射時間０．４秒〜０．５秒）、ブレーキペダルに足を乗せ（ペダル踏み替え時間０．２秒）、ブレーキを踏み込んでブレーキが効き始める（踏み込み時間０．１秒〜０．３秒）までの距離をいう。この間に要する時間を反応時間と呼び、個人差はあるが、通常人の平均的な反応時間は０．７５秒とされている。

また制動距離とは、ブレーキが効き始めてから、車輪の回転が止まり、自動車が滑走した後に停止するまでの距離をいう。この制動距離は、制動前の機械的エネルギーと制動力による消費エネルギーが等しくなるという関係に基づいてエネルギー保存則により算出が可能であり、一般に上記の式（４）で示した計算式で表される。

以上の式（１）から式（４）を整理すると、次式（５）が得られる。
車間距離＝反応時間（秒）×車速（ｍ／秒）＋車速の二乗 ÷（２５４×摩擦係数）＋α・・・（５）
本発明ではこの式（５）を利用して、安全車間距離を算出する。

ここで、摩擦係数は、路面の凹凸の状態、路面の濡れ具合等によって異なり、路面状態に応じた摩擦係数を選択する必要がある。制御装置４は、温度センサ２Ａ、湿度センサ２Ｂ、雨滴センサ２Ｃ、路面状態検出装置３Ｂの検出結果を用いて、例えば図２に示すように摩擦係数を選択する。

次に、図３のフローチャートを用いて本発明の動作について説明する。

ステップＳ１０１では、制御装置４が、車速センサ１の検出値、温度センサ２Ａの検出値、湿度センサ２Ｂの検出値、雨滴センサ２Ｃの検出値、路面状態検出装置３Ｂの検出結果を記憶部４Ｂに取り込む。この後にフローはステップＳ１０２へ移行する。

ステップＳ１０２ではステップＳ１０１で取り込んだ各センサ１、２Ａ〜２Ｃの検出値と路面状態検出装置３Ｂの検出結果に基づいて、現在の走行状況に適した摩擦係数が選択される。例えば、図２に示すように、温度センサ２Ａの値が所定値以上で、雨滴センサ２Ｃが雨滴を検出せず、湿度センサ２Ｂの検出値が所定値以上で路面が舗装路であれば、制御装置４は路面が濡れたコンクリートまたは濡れたアスファルトであると判断して、図２で分類している摩擦係数２が選択される。また路面が未舗装路である場合は、他のセンサ１、２Ａ〜２Ｃの出力値にかかわらず、摩擦係数２が選択される。この後にフローはステップＳ１０３へ移行する。

ステップＳ１０３では、前述した式（５）に基づいて、ＣＰＵ４Ａにより安全車間距離が算出され、安全車間距離データ記憶部４Ｃに安全車間距離データが記憶される。この後にフローはステップＳ１０４へ移行する。

ステップＳ１０４では、安全車間距離データ記憶部４Ｃに記憶された安全車間距離に対応する表示装置５のＬＥＤ列６が選択される。例えば、安全車間距離が２０ｍと算出された場合は、フロントガラス越しに見た前景２０ｍの位置のフロントガラスに移りこむＬＥＤ列６が選択される。この後にフローはステップＳ１０５へ移行する。

ステップＳ１０５では、選択されたＬＥＤ列６の各ＬＥＤが点灯される。点灯されたＬＥＤ列６はフロントガラスに映りこみ、前景と重なって運転者に提示される。図４、図５にこの表示例を示す。図４は表示した安全車間距離よりも先行車が遠くにある状態を、図５は表示した安全車間距離よりも先行車が近くにある状態を示している。表示された安全車間距離は車速によって変化し、フロントガラス上を上下に移動することになる。

以上のように、車間距離センサを設けることなく、他のシステムで使用しているセンサの検出値を用いることで、安全車間距離を算出することができる。

また、フロントガラス上にＬＥＤ列６を映しこんで安全車間距離を表示することで、運転者に与える情報を必要最小限にとどめ、運転者にわずらわしさを感じさせることなく、安全車間距離を表示することができる。

図６に第２の実施例のブロック図を示す。本実施例は、第１の実施例の表示方法を変更したものであり、投影装置８を用いてフロントガラス７に安全車間距離を投影する実施例である。

本実施例では、制御装置４は投影する安全車間距離の画像データを作成する画像データ作成部４Ｅを備えている。安全車間距離データ記憶部４Ｄに記憶されたデータに基づいて画像データ作成部４Ｅで作成された安全車間距離の画像は、投影装置８によりフロントガラス７上に投影される。ここで、作成した安全車間距離の画像がフロントガラス７上のどの位置に投影されるか、すなわち安全車間距離の画像の位置座標とフロントスクリーンの位置座標の対応関係はあらかじめ設定されている。

図７、図８に本実施例での安全車間距離の表示例を示す。図７は表示した安全車間距離よりも先行車が遠くにある状態を、図８は表示した安全車間距離よりも先行車が近くにある状態を示している。

以上の表示方法でも、第１の実施例と同等の効果を得ることができる。

また本実施例では、第１の実施例に比べ、安全車間距離の表示位置をより細かく設定することが可能である。

図９、図１０に第３の実施例における安全車間距離の表示例を示す。本実施例は、第２の実施例の表示方法を変更したものであり、安全車間距離が小さくなるに従い、表示する安全車間距離の幅を広くする表示方法を用いている。

本実施例では、画像データ作成部４Ｅで安全車間距離の画像データを作成する際に、安全車間距離の大きさに合わせて、安全車間距離の幅を自車両の車幅に比例するように作成する。例えば、前方５ｍの位置に表示する安全車間距離の幅は、前方５ｍの位置に自車両があった場合の車幅となるようにデータを作成する。

このような表示方法とすることで、安全車間距離を走行時の車幅のガイドとして利用することができる。

以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、実施例は本発明の例示にしか過ぎず、本発明は実施例の構成にのみ限定されるものではない。したがって本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれることはもちろんである。

例えば、第１の実施例において、表示する安全車間距離の分解能は、表示装置５のＬＥＤ列６を増やすことで、より細かく設定することが可能である。

また、安全車間距離を表示する表示装置５には、蛍光表示管やＥＬ等の発光素子を用いることも可能である。

また、摩擦係数の選択は、前述した分類と選択方法に限るものではなく、例えばナビゲーション情報から取得可能な天気情報を利用することで、より詳細な分類が可能となる。

本発明の第１の実施例のブロック図である。 本発明の第１の実施例において、安全車間距離を算出する際に使用する路面に対するタイヤの摩擦係数の分類表である。 本発明の第１の実施例のフローチャートである。 本発明の第１の実施例の表示例であり、表示した安全車間距離より遠方に先行車がいる例を示す。 本発明の第１の実施例の他の表示例であり、表示した安全車間距離より手前に先行車がいる例を示す。 本発明の第２の実施例のブロック図である。 本発明の第２の実施例の表示例であり、表示した安全車間距離より遠方に先行車がいる例を示す。 本発明の第２の実施例の他の表示例であり、表示した安全車間距離より手前に先行車がいる例を示す。 本発明の第３の実施例の表示例であり、高速走行時に遠方に安全車間距離が表示される例を示す。 本発明の第３の実施例の他の表示例であり、低速走行時に自車両の前方近くに安全車間距離が表示される例を示す。

符号の説明

１ 車速センサ
２Ａ 温度センサ
２Ｂ 湿度センサ
２Ｃ 雨滴センサ
３Ａ 路面状態検出センサ
３Ｂ 路面状態検出装置
４ 制御装置
４Ａ ＣＰＵ
４Ｂ 記憶部
４Ｃ 安全車間距離データ記憶部
４Ｄ 表示装置駆動部
５ 表示装置
６ ＬＥＤ列
７ フロントガラス
１０ 車速検出部
２０ 外部環境検出部
３０ 路面状態検出部
４０ 安全車間距離算出部
５０ 表示部
６０ 摩擦係数推定部

Claims (7)

1. 車両の車速を検出する車速検出部と、
   路面に対する前記車両のタイヤの摩擦係数を推定する摩擦係数推定部と、
   前記車速検出部が検出した前記車速と前記摩擦係数推定部が推定した前記摩擦係数に基づいて、先行車との安全車間距離を算出する安全車間距離算出部と、
   前記安全車間距離算出部が算出した前記安全車間距離を表示する表示部とを備えたことを特徴とする安全車間距離表示装置。
2. 前記摩擦係数推定部が、前記車両の外部環境を検出する外部環境検出部と、道路の路面状態を検出する路面状態検出部とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の安全車間距離表示装置。
3. 前記外部環境検出部が、前記車両の車外の温度および車外の湿度の少なくとも一方を検出することを特徴とする請求項２に記載の安全車間距離表示装置。
4. 前記路面状態検出部が、路面の凹凸および路面の反射率の少なくとも一方を検出することを特徴とする請求項２に記載の安全車間距離表示装置。
5. 前記安全車間距離は、自車両の車幅に比例して、遠方ではその幅が狭く表示され、近距離ではその幅が広く表示されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の安全車間距離表示装置。
6. 前記安全車間距離は、フロントガラス上に投影されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の安全車間距離表示装置。
7. 前記安全車間距離は、他の表示情報と重畳されて表示されることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の安全車間距離表示装置。
   

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