JP2006309623A - 衝突警報装置およびこれを用いた車両 - Google Patents

Abstract

【課題】 後方車両の追突を未然に防止する衝突警報装置を提供する。
【解決手段】 後方車両との車間距離を計測する車間距離計測部１１と、自車走行速度、相対速度のいずれかを計測する速度計測部１２と、車間距離と自車走行速度、相対速度、相対加速度のいずれかとに基づいて、後方車両が自車に衝突する危険度を判定する危険度判定部１４と、危険度判定部の判定結果に基づいて、自車から後方車両のドライバに対して、直接、衝突警報情報を送出する後方警報発信部１５とを備えるようにしている。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両衝突事故を未然に防止するための衝突警報装置およびこれを用いた車両に関する。

車両どうしの衝突事故を防止し、乗員の安全を図るために、車両に電波を送受するレーダーを搭載し、前方走行車との車間距離、相対速度を監視するようにしながら走行するようにして、自車が前方走行車と衝突する危険性がある状態になると、運転者に警告を発する衝突監視システムが開発されている。

また、前方を同方向に走行する車両だけではなく、自車線上の駐車車両や、落下物、濃霧や吹雪で視界が非常に悪化している時には自車線上を逆走してくる対向車のように、前方走行車とは異なる障害物に対する衝突回避のために、衝突対象物が前方走行車両であるのか、静止物であるのか、対向車であるのかを自車のドライバに認識させて、的確な回避行動を促すようにした車間距離警報装置が開示されている（特許文献１参照）。

また、自動車教習所などにおいて、先行車両への追突に関する警報を、先行車両のドライバ等の車外関係者にも通知するために、他の車両に搭載中の同種のシステムから送信された他の車両内で発生された追突に関する警報を、無線機を介して受信する機能を備えた衝突防止システムが開示されている（特許文献２参照）。
特開２０００−３６０９８号公報 特開平１０−１１９６７５号公報

これまでの衝突防止システムは、自動車教習所等の特殊な区域で使用する衝突防止システムを除くと、一般道路を走行する車両では、基本的に、後方を走行する自車が、前方を走行する車両に接近して衝突の危険性が発生した場合に、自車のドライバに警報を発生し、自車のドライバが前方車両との衝突を回避する行動をとるように促すものである。

衝突防止対策としては、本来、自車の前方を走行する車両に対してだけではなく、自車の後方車両に対しても十分に配慮する必要がある。後方車両との衝突防止に対しては、これまでは基本的に後方車両のドライバに委ねられており、衝突防止対策としては、自車（前方車両）がフットブレーキをかけたときに、ブレーキランプが点灯する程度であった。
しかしながら、フットブレーキをかけていないときは、ブレーキランプは点灯しないため、自車（前方車両）の速度に対して後方車両の相対速度が大きいときは、車間距離が次第に縮まり、後方車両のドライバが前方に注意していない限り、やがて衝突することになる。

自車（前方車両）のドライバは、通常走行中は自車の前方に十分注意する必要があり、車線変更を行う場合等の何らかの特殊状況でない限り、後方車両についてまで十分な注意を払うことができず、後方車両との衝突回避は、原則として後方車両のドライバの判断に委ねるしかない。一方、後方車両のドライバが脇見運転していたり、眠気で集中力が緩慢になっていたりすれば、後方車両のドライバは、衝突危険性を意識することなく追突することになる。

上述した特許文献２に記載されているように、自動車教習所のような特殊な区域では、中央管理システムと各教習所車両との間で無線通信が可能であり、また、全車両は、無線通信機器を搭載しているので、無線通信システムを利用して、後方車両の衝突警報が、衝突される危険性のある前方車両にも通知されることが可能である。
しかしながら、一般道路を走行する通常の車両には、このような無線通信システムは搭載されていないため、この技術を利用することはできない。

そこで、本発明は第一に、自動車教習所のような管理区域ではなく、一般道路等を走行する車両において、後方車両の追突を未然に防止する衝突警報装置を提供することを目的とする。
また、第二に、前方車両がフットブレーキをかけていないためにブレーキランプが点灯しない状態でも、後方車両の追突を未然に防止する衝突警報装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するためになされた本発明の衝突警報装置は、後方車両との車間距離を計測する車間距離計測部と、少なくとも自車走行速度、後方車両の自車に対する相対速度のいずれかを計測する速度計測部と、前記車間距離と、少なくとも前記自車走行速度、前記相対速度、または前記相対速度に基づいて求められる相対加速度のいずれかに基づいて、後方車両が自車に衝突する危険度を判定する危険度判定部と、危険度判定部の判定結果に基づいて、自車から後方車両のドライバに対して、直接、衝突警報情報を送出する後方警報発信部とを備えるようにしている。

本発明では、これまで後方車両との衝突回避は後方車両のドライバの判断に委ねていたものを、前方車両から後方車両のドライバに対して、積極的かつ強制的に、衝突の危険性を通知することにより、衝突危険性を回避するようにしている。
すなわち、車間距離計測部は、後方車両との車間距離を計測し、速度計測部は、自車走行速度、あるいは後方車両の自車に対する相対速度、あるいは相対速度から求められる相対加速度、あるいはこれらのうちの複数のデータを計測し、計測結果に基づいて危険度判定部が衝突の危険度を判定する。このときの判定結果に基づいて、後方警報発信部が自車から後方車両のドライバに対して、衝突警報情報を送出することにより、後方車両のドライバに回避動作を促すようにする。

本発明によれば、一般道路等を走行する車両において、後方車両が衝突の危険性を検知する特別な機器を備えていなくても、前方車両から後方車両のドライバに対して衝突警報を送出することができるので、後方車両の追突を、未然に防止することができる。
また、前方車両がフットブレーキをかけていないためにブレーキランプが点灯しない状態でも、後方車両の追突を未然に防止することができる。

（その他の課題を解決するための手段及び効果）
上記発明において、衝突警報情報は、少なくとも自車後方に向けられた表示パネルによる表示信号、または、自車後方に向けられた発光源による発光信号、または、自車後方に向けられた音源からの音声信号のいずれかを含むようにしてもよい。
ここで、表示パネルには、ＬＥＤ表示パネル、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイを用いることができる。また、発光源には、電球、ＬＥＤ、回転表示灯等種々の光源を用いることができるが、特に、後方車両ドライバに向けてフラッシュ光を発することができる光源が好ましい。また、音源には、警報音等を発声するスピーカを用いることができる。
この発明によれば、ブレーキランプが点灯していない場合でも、追突の危険性があるときは、表示信号、発光信号、音声信号により強制的に危険性が通知されるので、後方車両のドライバは衝突危険性を感知し、回避行動をとるようになり、衝突を未然に防ぐことができる。

また、上記発明において、前記車間距離と、少なくとも前記自車走行速度、前記相対速度、前記相対加速度のいずれかと、衝突危険度との関係を表形式または演繹式として定めた危険度判定情報を予め蓄積する危険度判定情報記憶部を備え、危険度判定部は、現在の後方車両との車間距離と、少なくとも前記自車走行速度、前記相対速度、前記相対加速度のいずれかに関する情報と、危険度判定情報記憶部に蓄積された危険度判定情報とに基づいて、危険度を判定するようにしてもよい。
この発明によれば、危険度判定部は、危険度判定情報記憶部に蓄積された危険度判定情報に基づいて、危険度を判定する。これにより、予め状況に合わせた危険度判定情報を作成しておくことにより、適切な危険度判定を行うことができる。
なお、危険度判定情報は、天候等に応じて危険度が異なるものを複数準備しておき、状況に応じて使い分けてもよい。

また、上記発明において、車間距離計測部は、自車から電波、光波、音波のいずれかを送信波として照射し、後方車両からの反射波に基づいて、前記車間距離、前記相対速度、前記相対加速度を計測するようにしてもよい。
ここで、電波には、マイクロ波が好ましく、周波数は例えば２ＧＨｚ〜１０ＧＨｚのものが用いるのが好ましい。また、光波は紫外、可視、赤外のいずれでもよく、また、レーザ光であってもよい。ドップラー効果を利用する場合はヘテロダイン結合ができる波形を有するものであれば電波、光波、音波のいずれでもよい。
例えば、電波・光波・音波の場合は、パルス波を発射して反射パルス波を受信するまでの時間差から車間距離を求めてもよい。また、電波・光波を周波数変調して、照射電波と反射電波との変調周波数の位相差から車間距離を求めてもよい。ドップラー効果を応用してレーザ光を照射し、照射波と反射波とのレーザ光の周波数シフトから相対速度を求め、これを時間積分することにより車間距離を求めてもよい。
この発明によれば、電波、光波、音波のいずれかの位相差、送信から受信までの時間差、ドップラー効果を利用した周波数変化等により車間距離、相対速度、さらには相対速度の変化率計算から相対加速度を計測することができるので、求めた車間距離データと自車走行速度とにより、あるいは車間距離とともに相対速度、相対加速度のデータにより適切な衝突危険度の判定を行うことができる。

また、速度計測部は、自車からレーザ光を送信波として照射し、後方車両からの反射波における周波数シフトに基づいて、相対速度を求めるようにしてもよい。
この発明によれば、相対速度を求めることができるので、相対速度を用いた衝突危険性の判定、あるいは相対速度の変化率を算出して相対加速度を用いた衝突危険性の判定、相対速度、相対加速度双方を用いた衝突危険性の判定を行うことができる。

また、別の観点からなされた本発明の他の一形態である車両は、上述したいずれかの衝突警報装置を搭載するようにしてある。
この発明によれば、上記衝突警報装置を用いて、後方からの衝突を後方のドライバに通知することができる車両にすることができる。

以下、本発明の衝突警報装置について図面を用いて説明する。なお、本発明は以下に説明する実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の態様が含まれることは言うまでもない。

図１は本発明の一実施形態である衝突警報装置１０を搭載した車両１の概略構成を示すブロック図である。図２は車両１を後方から見た図である。

衝突警報装置１０は、車間距離計測部１１と、速度計測部１２と、危険度判定情報記憶部１３と、危険度判定部１４と、後方警報発信部１５と、送信部２１と、受信部２２と、表示パネル１６と、フラッシュランプ１７と、後方クラクション１８と、速度計２とからなる。
このうち、車間距離計測部１１、速度計測部１２、危険度判定情報記憶部１３、危険度判定部１４、後方警報発信部１５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等により構成されるコンピュータハードウェアおよびこれを動作させるソフトウェアを、機能ごとにブロック化して表現したものである。
この実施形態では、電波を利用して後方車両との車間距離を計測し、さらに自車の走行速度を計測し、車間距離と自車走行速度とに基づいて、衝突の危険度を判断する場合を説明する。

車間距離計測部１１は、自車から後方車両に向けて電波Ａを照射するアンテナを備えた送信部２１と、後方車両からの反射電波Ｂを受信するアンテナを備えた受信部２２とを用いて、後方車両との車間距離を計測する制御を行う。
車間距離は、送信部２１から周波数変調をかけた電波Ａを照射し、後方車両で反射した反射電波Ｂを受信部２２で受信し、電波Ａと反射電波Ｂとの変調波の位相差に基づいて車間距離が算出される。

速度計測部１２は、車両１に標準的に搭載されている速度計２から速度データを取得する制御を行う。なお、速度計２とは別途に、直接、走行中のタイヤ回転数を測定して速度データを求めるようにしてもよい。

危険度判定情報記憶部１３は、車間距離と、自車走行速度と、衝突危険性との関係についての情報を蓄積する。図３は、危険度判定情報記憶部１３に記憶された表形式データを示す図である。自車走行速度と車間距離との組み合わせにおいて、衝突の危険度を５段階に分けている。すなわち、Ｋ５が最も危険であり、Ｋ１が最も安全である。例えば、自車走行速度が６０ｋｍ／ｈで車間距離が３５ｍであるときは、危険度がＫ５に分類される。
なお、表形式に代えて、危険度を車間距離と自車走行速度との関数式として記憶するようにしてもよい。
また、車間距離と自車走行速度との組み合わせにおける危険度を、天候や路面によって異なるように複数用意しておいてもよい。例えば、雨天用に危険度を１段階ずつ上げたものを用意し、車両１に雨天センサを取り付けておき、雨を検出したときに、図３の表を雨天用に自動的に切り替えるようにしてもよい。

危険度判定部１４は、車間距離計測部１１により計測された現在の車間距離データと、速度計測部１２により計測された現在の自車走行速度データとに基づいて、危険度判定情報記憶部１３の衝突危険性のデータを参照することにより、現在の危険度を判定する制御を行う。そして判定結果に基づいて、判定信号（Ｋ１〜Ｋ５）を後方警報発信部１５に送る。

後方警報発信部１５は、表示パネル１６、フラッシュランプ１７、後方クラクション１８に対し、送られてきた判定信号に対応する警報信号Ｃを出力する制御を行う。
すなわち、表示パネル１６は、判定信号（Ｋ１〜Ｋ５）に応じて図４に示す内容の警告表示を文字情報として表示し、フラッシュランプ１７は、判定信号（Ｋ１〜Ｋ５）に対応する緑（安全色）、または黄（警戒色）、または赤（危険色）の光を、後方車両に向けてフラッシュする。また、後方クラクション１８は、後方車両に向けて、判定信号に対応する警告音声を発する。

次に、この装置による動作を説明する。
衝突警報装置１０を起動した状態で車両１を走行させる。車間距離計測部１１と速度計測部１２とは、時々刻々変化する車間距離と走行速度とを計測し、危険度判定部１４に計測データを送る。危険度判定部１４が、危険度判定情報記憶部１３に蓄積された衝突危険性のデータを参照し、現在の衝突危険度を判定し、後方警報発信部１５に判定結果を送る。後方警報発信部１５は、表示パネル１６、フラッシュランプ１７、後方クラクション１８を駆動し、後方車両に向けて、現在の衝突危険性を強制的に通知する。したがって、後方車両のドライバは、表示パネル１６に表示された文字情報や、フラッシュランプの点灯、点滅動作、あるいは衝突の危険性を告げる音声情報により、衝突の危険性を把握し、適切な回避行動をとるようになる。例えば、Ｋ５の危険度の際には、表示パネル１６に「緊急ブレーキ」の文字と「衝突」の文字とが交互に表示されるので、ドライバは急ブレーキをかけるようになる。表示パネル１６を用いずに、フラッシュランプ１７や後方クラクション１８だけで危険を知らせることによっても、前方不注意であるドライバに対して注意を喚起することができる。

図５は、本発明の他の一実施形態である車両２に搭載された衝突警報装置３０の構成を示す図である。図１と同じものについては同符号を付すことにより、説明を一部省略する。
本実施形態では、自車に対する後方車両の相対速度あるいは相対加速度を検出し、車間距離と相対速度、あるいは車間距離と相対加速度との関係から衝突危険性を判定するようにしている。
そのため、送信部３１と受信部３２とは、車間距離を測定するとともに、ドップラー効果を応用して相対速度を検出するようにしている。すなわち、例えば送信部３１からの照射光波としてレーザ光を照射し、ドップラー効果による反射光波の周波数シフトから相対速度を求める。さらに相対速度を時間積分することにより、車間距離を求める。相対加速度を判定に用いる場合は、計測した相対速度の経時変化データを蓄積し、相対速度の変化率、すなわち相対加速度を求める。
このようにして測定した車間距離のデータと相対速度、相対加速度のデータとから衝突危険性を判定する。この場合は、図３に示した車間距離と自車走行速度と衝突危険性のデータに代えて、車間距離と相対速度（相対加速度）と衝突危険性のデータを予め蓄積しておくことになる。

上述した実施形態では、車間距離と、自車走行速度、相対速度、相対加速度のいずれかから衝突危険性を判定したが、車間距離とともに、自車走行速度および相対速度の双方を参照したり、さらに相対加速度をも含めて参照したりしてもよい。

本発明の衝突警報装置は、一般道路を走行する普通乗用車、トラック、バイク等、車両全般に利用することができる。

本発明の一実施形態である衝突警報装置を搭載した車両の概略構成を示すブロック図。 図１の車両を後方から見た図。 車間距離と自車走行速度と衝突危険性についての関係を判定するために記憶されたデータを説明する図。 衝突危険性の判定結果に基づいて表示パネルに表示される情報を説明する図。 本発明の他の一実施形態である衝突警報装置を搭載した車両の概略構成を示すブロック図。

符号の説明

１： 車両
２： 速度計
１０： 衝突警報装置
１１： 車間距離計測部
１２： 速度計測部
１３： 危険度判定情報記憶部
１４： 危険度判定部
１５： 後方警報発信部
１６： 表示パネル
１７： フラッシュランプ
１８： 後方クラクション
２１： 送信部
２２： 受信部

Claims (6)

1. 後方車両との車間距離を計測する車間距離計測部と、
   少なくとも自車走行速度、後方車両の自車に対する相対速度のいずれかを計測する速度計測部と、
   前記車間距離と、少なくとも前記自車走行速度、前記相対速度、または前記相対速度から求められる相対加速度のいずれかに基づいて、後方車両が自車に衝突する危険度を判定する危険度判定部と、
   危険度判定部の判定結果に基づいて、自車から後方車両のドライバに対して、直接、衝突警報情報を送出する後方警報発信部とを備えたことを特徴とする衝突警報装置。
2. 前記衝突警報情報は、少なくとも自車後方に向けられた表示パネルによる表示信号、または、自車後方に向けられた発光源による発光信号、または、自車後方に向けられた音源からの音声信号のいずれかを含むことを特徴とする請求項１に記載の衝突警報装置。
3. 前記車間距離と、少なくとも前記自車走行速度、前記相対速度、前記相対加速度のいずれかと、衝突危険度との関係を表形式または演繹式として定めた危険度判定情報を予め蓄積する危険度判定情報記憶部を備え、危険度判定部は、現在の後方車両との車間距離と、少なくとも前記自車走行速度、前記相対速度、前記相対加速度のいずれかに関する情報と、危険度判定情報記憶部に蓄積された危険度判定情報とに基づいて、危険度を判定することを特徴とする請求項１に記載の衝突警報装置。
4. 車間距離計測部は、自車から電波、光波、音波のいずれかを送信波として照射し、後方車両からの反射波に基づいて、前記車間距離を計測することを特徴とする請求項１に記載の衝突警報装置。
5. 速度計測部は、自車からレーザ光を送信波として照射し、後方車両からの反射波における周波数シフトに基づいて相対速度を求めることを特徴とする請求項１に記載の衝突警報装置。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の衝突警報装置を搭載したことを特徴とする車両。

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