JP3252040B2 - 車両の衝突判断装置 - Google Patents

車両の衝突判断装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，自車および対照物間の
相対速度を検出するセンサと，該センサの検出データに
基づいて衝突の可能性を判断する判断部とを備える車両
の衝突判断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来，かかる装置は，たとえば特公昭６
１−４７００号公報で開示されるように，自車および対
照物間の距離を測定するとともに，自車の現在の走行速
度での制動距離を演算し，両距離の比較により衝突の可
能性を判断するようにしたものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで，上記従来の
ものでは，センサで得られた検出データを，フィルタ処
理後に判断部に入力するようにしているが，センサが衝
突判断の対象物を常に検出しているとは限らず，自車の
進路上にはないガードレールや立木等の対照物を検知し
たり，ノイズが入力されることもある。このため，判断
部で不必要に衝突の可能性の判断がなされ，その判断結
果に基づく衝突回避動作が不必要に生じることがある。
また車両運転者が先行車両に接近しつつステアリング操
作により衝突回避をしようとしているときにも，衝突の
可能性を判断することは不要である。
【０００４】本発明は，かかる事情に鑑みてなされたも
のであり，判断部で不必要に衝突の可能性の判断をする
こと回避し得るようにした車両の衝突判断装置を提供す
ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に，請求項１記載の発明は，自車および対照物間の距離
を測定する測距ユニットと該測距ユニットから出力され
る距離データを微分して相対速度を得る演算手段とを備
えて自車および対照物間の相対速度を検出するセンサ
と，前記相対速度に基づいて衝突の可能性を判断する判
断部と，前記センサおよび判断部間に介設されるデータ
処理部とを備える車両の衝突判断装置であって，前記デ
ータ処理部は，前記センサで検出された自車および対照
物間の相対速度を微分する微分手段と，該微分手段の出
力が設定値を超えるときに前記判断部での衝突の可能性
判断を禁止する信号を出力する禁止信号出力手段と，前
記測距ユニットから出力された過去の距離データの変化
に基づいて前記相対速度の今回値を推定する検出データ
推定手段と，前記測距ユニットから出力される距離デー
タあるいは前記演算手段から出力される前記相対速度の
急変時に切換信号を出力する切換信号出力手段と，該切
換信号出力手段からの切換信号出力に応じて前記相対速
度を検出データ推定手段で推定された値に切換えて前記
微分手段に入力する検出データ切換手段とを備えること
を特徴とする。
【０００６】
【０００７】請求項２記載の発明は，上記請求項１記載
の発明の構成に加えて，前記データ処理部が，操舵角を
検出する操舵角検出器の検出値を微分する微分手段の出
力が設定値を超えるときに判断部での衝突の可能性判断
を禁止する信号を出力する禁止信号出力手段を備えるこ
とを特徴とする。
【０００８】さらに請求項３記載の発明は，上記請求項
１又は２記載の発明の構成に加えて，前記データ処理部
が，前記禁止信号出力手段からの禁止信号出力時に検出
データを強制的に「０」に設定変更する検出データ変更
手段を備えることを特徴とする。
【０００９】
【実施例】以下，図面により本発明の一実施例について
説明する。
【００１０】先ず図１において，図示しない車両の前部
には，自車および対照物間の相対運動パラメータとし
て，自車および対照物間の距離と，その距離の微分によ
る相対速度とを検出するセンサ１が搭載され，また図示
しないステアリング装置には操舵角を検出する操舵角検
出器２が付設される。センサ１および操舵角検出器２の
検出信号はデータ処理部３に入力され，該データ処理部
３では，センサ１および操舵角検出器２の検出信号に基
づいてセンサ１の検出データを処理するとともに，処理
済みの信号を判断部４に入力する。而して判断部４は，
データ処理部３から入力される相対運動パラメータすな
わち距離および相対速度に基づいて自車および対照物の
衝突の可能性を判断し，その結果，衝突の可能性が高い
と判断部４が判断したときに，ブレーキや警報器等のア
クチュエータ５が判断部４からの制御信号により作動せ
しめられる。しかもセンサ１が衝突判断の対象たる対照
物すなわち前方を走行する車両等以外の対照物，たとえ
ばガードレールや立木等を検出していると判断されると
き，ノイズが混入していると判断されるとき，あるいは
車両運転者が衝突回避のためのステアリング操作を行な
っていると判断されるときには，データ処理部３から判
断部４に禁止信号が入力され，判断部４はその禁止信号
の入力時には衝突の可能性の判断を停止する。
【００１１】センサ１は，レーザダイオードからのレー
ザ光の発光ならびに対照物からの反射光の受光により自
車および対照物間の距離を測定する測距ユニット６と，
該測距ユニット６から出力される距離データを微分して
相対速度を得る演算手段７とを備え，測距ユニット６で
得られた自車および対照物間の距離，ならびに演算手段
７で得られた相対速度がともにデータ処理部３に入力さ
れる。
【００１２】データ処理部３は，測距ユニット６から出
力された過去の距離に基づいて自車および対照物間の距
離および相対速度の今回値をそれぞれ推定する検出デー
タ推定手段８と，測距ユニット６から出力される距離あ
るいは演算手段７から出力される相対速度の急変時に切
換信号を出力する切換信号出力手段９と，切換信号出力
手段９からの切換信号出力に応じて距離および相対速度
を検出データ推定手段８で推定された値に切換える第１
および第２検出データ切換手段１０，１１と，第１検出
データ切換手段１０の出力を微分する第１微分手段１２
と，操舵角検出器２の検出値を微分する第２微分手段１
３と，第１微分手段１２の出力が第１の設定値を超える
ときに禁止信号を出力する第１の禁止信号出力手段とし
ての第１比較器１４と，第２微分手段１３の出力が第２
の設定値を超えるときに禁止信号を出力する第２の禁止
信号出力手段としての第２比較器１６と，両比較器１
４，１６の出力信号が並列入力されるＯＲゲート１８
と，ＯＲゲート１８の出力信号が入力される単安定回路
１９と，単安定回路１９の出力を反転するインバータ２
０と，第２検出データ切換手段１１の出力が第３の設定
値未満であるときにハイレベルの信号を出力する第３比
較器２１と，インバータ２０および第３比較器２１の出
力信号が並列して入力されるＡＮＤゲート２３と，ＡＮ
Ｄゲート２３の出力に応じて第１検出データ切換手段１
１の出力をそのまま出力する状態と接地状態とを切換え
る検出データ変更手段２４と，検出データ変更手段２４
の出力が入力されるローパスフィルタ２５とを備えるも
のである。而して第２検出データ切換手段１１から判断
部４に距離データが入力され，ローパスフィルタ２５か
ら判断部４に相対速度データが入力され，判断部４での
衝突の可能性判断を禁止するときにはローレベルとなる
禁止信号がＡＮＤゲート２３から判断部４に入力され
る。
【００１３】検出データ推定手段８は，センサ１の測距
ユニット６から入力される最大過去３点の距離データに
基づいて，最小二乗近似による直線を当てはめ，現在の
サンプリングで検知されたであろう距離および相対速度
を予測するものであり，距離は前記直線の１サンプリン
グ分の延長点として求められ，相対速度は前記直線の傾
きから求められる。なお，上述のように最大過去３点と
したのは，測距ユニット６において，反射光を受光しな
い場合には，３点分データが揃わないからである。
【００１４】また検出データ推定手段８には，切換信号
出力手段９から制御信号が入力されており，該制御信号
がハイレベルのときに，検出データ推定手段８は今回推
定した距離および相対速度を出力し，制御信号がローレ
ベルのときに，検出データ推定手段８は測距ユニット６
から今回入力された距離データを次回の推定のためにメ
モリに記憶する。
【００１５】切換信号出力手段９は，スパイクノイズ検
出回路２６と，該スパイクノイズ検出回路２６に接続さ
れるリセット型単安定回路２７とを備えるものである。
スパイクノイズ検出回路２６には，センサ１における測
距ユニット６で得られた距離データ，ならびに演算手段
７で得られた相対速度データがともに入力される。而し
てスパイクノイズ検出回路２６は，前記距離データある
いは相対速度データの急変時にスパイクノイズが混入し
たとしてハイレベルの信号を出力するものであり，高速
走行時に停止物に突っ込む場合を想定して距離変化量が
たとえば２５０ｋｍ／ｈを超えるとき，あるいはフルブ
レーキをかけた瞬間を想定して相対速度の変化量すなわ
ち相対加速度が±１Ｇを超えたときに，スパイクノイズ
検出回路２６からハイレベルの信号が出力される。
【００１６】リセット型単安定回路２７は，スパイクノ
イズを検出したとしてスパイクノイズ検出回路２６の出
力が図２（ａ）で示すように立ち上がったときに，図２
（ｂ）で示すようにトリガされて設定時間Ｔ1 だけ持続
するハイレベルの切換信号を出力するものであるが，そ
の設定時間Ｔ1 内で，図２（ａ）に鎖線で示すようにス
パイクノイズ検出回路２６の出力がローレベルに変化し
たときには，単安定回路２７もリセットされ，図２
（ｂ）に鎖線で示すように単安定回路２７の出力も直ち
にローレベルとなる。
【００１７】ここで，センサ１における出力は計測１０
０回の平均データをサンプリング時間０．１秒毎に出力
するものであり，そのデータのバースト誤りがサンプリ
ング近傍で発生した場合に２サンプル分のデータに誤り
が含まれる可能性があることから，検出データ推定手段
８において最大３サンプリング分の補間ができるよう
に，前記設定時間Ｔ1 は，たとえば０．３秒に設定され
ている。
【００１８】第１検出データ切換手段１０は，切換信号
出力手段９の出力すなわちリセット型単安定回路２７の
出力がローレベルであるときにセンサ１における演算手
段７で得られた相対速度を選択して出力する状態と，前
記リセット型単安定回路２７の出力がハイレベルとなる
のに応じて検出データ推定手段８で得られた推定相対速
度を選択して出力する状態とを切換可能なスイッチ回路
であり，また第２検出データ切換手段１１は，リセット
型単安定回路２７の出力がローレベルであるときにセン
サ１における測距ユニット６で得られた距離を選択して
出力する状態と，前記リセット型単安定回路２７の出力
がハイレベルとなるのに応じて検出データ推定手段８で
得られた推定距離を選択して出力する状態とを切換可能
なスイッチ回路である。
【００１９】切換信号出力手段９の出力に応じて第１検
出データ切換手段１０で選択される検出相対速度あるい
は推定相対速度は第１微分手段１２で微分される。第１
微分手段１０の出力は第１比較器１４の非反転入力端子
に入力され，第１比較器１４の反転入力端子には，第１
基準電源１５から，第１の設定値たとえば所定のサンプ
リング時間（０．１秒）あたり±２０ｋｍ／ｈに対応す
る信号が入力される。したがって第１比較器１４は，相
対速度の変化量が第１の設定値を超えたときにハイレベ
ルの信号を出力することになる。
【００２０】操舵角検出器２で得られた操舵角は第２微
分手段１３で微分され，この第２微分手段１３の出力は
第２比較器１６の非反転入力端子に入力される。一方，
第２比較器１６の反転入力端子には，第２基準電源１７
から，第２の設定値たとえば所定のサンプリング時間
（０．１秒）あたり±１０度の操舵角に対応する信号が
入力される。したがって第２比較器１６は，操舵角の変
化量が第２の設定値を超えたときにハイレベルの信号を
出力することになる。
【００２１】第１および第２比較器１４，１６の出力が
並列して入力されるＯＲゲート１８からは，相対速度の
変化量に基づいて第１比較器１４が禁止信号を出力する
とき，ならびに操舵角の変化量に基づいて第２比較器１
６が禁止信号を出力するときの少なくとも一方の状態
で，ハイレベルの信号が出力される。
【００２２】ＯＲゲート１８の出力信号が入力される単
安定回路１９は，ＯＲゲート１８の出力信号が図３
（ａ）で示すように立ち上がるのに応じてハイレベルと
なるがＯゲート１８の出力信号の立ち下がりから設定時
間Ｔ2 が経過するまではハイレベルの信号を持続して出
力するものであり，設定時間Ｔ2 は，たとえば０．５秒
に設定される。而して該単安定回路１９は，禁止信号出
力後に各データが充分安定するまで禁止信号の出力を解
除するのを遅延する働きをするとともに，ノイズの混入
によりＯＲゲート１８から前記設定時間Ｔ2 未満の間隔
でハイレベルの禁止信号が頻発されたときにはハイレベ
ルの禁止信号を持続して保持する働きをするものであ
る。
【００２３】第２検出データ切換手段１１の出力は第３
比較器２１の反転入力端子に入力され，第３比較器２１
の非反転入力端子には第３基準電源２２から，第３の設
定値たとえば距離２５５ｍに対応する信号が入力され
る。したがって第３比較器２１は，センサ１で検出され
た距離あるいは検出データ推定手段８で推定された距離
が，第３の設定値未満であったときにハイレベルの信号
を出力する。而して上記距離２５５ｍは，センサ１の測
距ユニット６による検知不能な距離として設定されるも
のであり，第３比較器２１は，対照物が検知可能な距離
未満に在る状態でハイレベルの信号を出力することにな
る。
【００２４】ＡＮＤゲート２３には，単安定回路１９の
出力がインバータ２０で反転して入力されるとともに第
３比較器２１の出力が入力される。したがってＡＮＤゲ
ート２３は，ＯＲゲート１８の出力がハイレベルとなる
のに応じて単安定回路１９からハイレベルの信号が出力
されたとき，あるいは検知可能な距離内に対照物が存在
しないとして第３比較器２１からローレベルの信号が出
力されたときに，ローレベルの禁止信号を出力すること
になる。
【００２５】検出データ変更手段２４は，ＡＮＤゲート
２３の出力がローレベルのときに出力端を接地する状態
と，ＡＮＤゲート２３の出力がハイレベルのときには第
１検出データ切換手段１１の出力をそのまま出力する状
態とを切換可能なスイッチ回路であり，ＡＮＤゲート２
３の出力がローレベルすなわち判断部４での判断を禁止
する禁止信号が判断部４に入力されるときには，検出デ
ータ変更手段２４は相対速度を強制的に「０」に設定変
更することになる。
【００２６】この検出データ変更手段２４の出力は，カ
ットオフ周波数をたとえば１Ｈｚに設定したローパスフ
ィルタ２５でノイズをカットされた後，判断部４に入力
される。
【００２７】次にこの実施例の作用について説明する
と，判断部４での衝突判断にあたり，第１微分手段１２
での相対速度の微分値が，たとえば０．１秒あたり±２
０ｋｍ／ｈを超えたときには，自車の進路上には存在し
ない立木やガードレールを検知しているものと判断して
判断部４にローレベルの禁止信号が入力され，判断部４
では衝突の可能性の判断を行なわないので，不必要な衝
突判断に基づくアクチュエータ５の作動が回避される。
【００２８】また第２微分手段１４での操舵角の微分値
が，たとえば０．１秒あたり±１０度を超えたときに
は，車両運転者のステアリング操作により車両の衝突回
避運動が生じているものとして判断部４にローレベルの
禁止信号が入力され，判断部４では衝突の可能性の判断
を行なわない。したがって車両の衝突回避運動に伴って
センサ１による検知の信憑性が著しく低下する際には，
不必要に衝突判断を行なうことが回避される。
【００２９】しかも測距ユニット６で得られた距離デー
タあるいは演算手段７で得られた相対速度データの急変
時には，スパイクノイズが混入したとして切換信号出力
手段９からハイレベルの信号が出力されるものであり，
その際には，検出データ推定手段８で推定された距離お
よび相対速度を第１および第２検出データ切換手段１
０，１１で選択するので，スパイクノイズ混入時には，
そのスパイクノイズの混入に伴う衝突判断禁止信号の頻
発を回避しつつ推定距離および推定相対速度を用いて衝
突判断を継続することができ，真の検出データの異常に
対処することができる。
【００３０】さらに判断部４での衝突判断禁止時には，
検出データ変更手段２４により相対速度が強制的に
「０」に設定変更されるので，禁止信号が判断部４に入
力されたときの判断部４でのデータ処理をより確実に行
なうことができる。
【００３１】以上，本発明の実施例を詳述したが，本発
明は上記実施例に限定されるものではなく，特許請求の
範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計
変更を行なうことが可能である。
【００３２】
【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明によれ
ば，センサで検出された自車および対照物間の相対速度
を微分する微分手段の出力が設定値を超えるときに，判
断部での衝突の可能性判断を禁止する信号が禁止信号出
力手段から出力されるようにしたので，立木やガードレ
ール等の検知による不必要な衝突判断が回避される。
【００３３】しかもセンサで得られた過去の距離データ
の変化に基づいて相対速度の今回値が検出データ推定手
段で推定され，センサで得られた距離データあるいは相
対速度の急変時に切換信号出力手段からの切換信号出力
に応じて，相対速度が検出データ推定手段で推定された
値に切換えられるので，単発的なノイズ混入に伴う衝突
判断禁止信号の頻発を回避しながら推定距離および推定
相対速度を用いて衝突判断を継続することができ，真の
検出データの異常に対処することができる。
【００３４】また特に請求項２記載の発明によれば，上
記請求項１記載の発明の構成に加えて，操舵角検出器の
検出値を微分する微分手段の出力が設定値を超えるとき
に，判断部での衝突の可能性判断を禁止する信号が禁止
信号出力手段から出力されるので，車両の衝突回避運動
に伴ってセンサによる検知の信憑性が著しく低下する際
には，不必要に衝突判断を行なうことが回避される。
【００３５】また特に請求項３記載の発明によれば，上
記請求項１又は２記載の発明の構成に加えて，禁止信号
出力手段からの禁止信号出力時には検出データが強制的
に「０」に設定変更されるので，禁止信号が判断部に入
力されたときの判断部でのデータ処理をより確実に行な
うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】全体構成を示すブロック図である。
【図２】リセット型単安定回路の入・出力タイミングダ
イヤグラムである。
【図３】単安定回路の入・出力タイミングダイヤグラム
である。
【符号の説明】
１ センサ ２ 操舵角検出器 ３ データ処理部 ４ 判断部 ６ 測距ユニット ７ 演算手段 ８ 検出データ推定手段 ９ 切換信号出力手段 １０ 検出データ切換手段 １２，１３ 微分手段 １４，１６ 禁止信号出力手段としての比較器
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−138588（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−157647（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−246838（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−180934（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−203737（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−203739（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−110651（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01S 13/00 - 17/88 B60R 21/00 G08G 1/16

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 自車および対照物間の距離を測定する測
    距ユニット（６）と該測距ユニット（６）から出力され
    る距離データを微分して相対速度を得る演算手段（７）
    とを備えて自車および対照物間の相対速度を検出するセ
    ンサ（１）と，前記相対速度に基づいて衝突の可能性を
    判断する判断部（４）と，前記センサ（１）および判断
    部（４）間に介設されるデータ処理部（３）とを備える
    車両の衝突判断装置であって，前記データ処理部（３）は，前記 センサ（１）で検出さ
    れた自車および対照物間の相対速度を微分する微分手段
    （１２）と，該微分手段（１２）の出力が設定値を超え
    るときに前記判断部（４）での衝突の可能性判断を禁止
    する信号を出力する禁止信号出力手段（１４）と，前記
    測距ユニット（６）から出力された過去の距離データの
    変化に基づいて前記相対速度の今回値を推定する検出デ
    ータ推定手段（８）と，前記測距ユニット（６）から出
    力される距離データあるいは前記演算手段（７）から出
    力される前記相対速度の急変時に切換信号を出力する切
    換信号出力手段（９）と，該切換信号出力手段（９）か
    らの切換信号出力に応じて前記相対速度を前記検出デー
    タ推定手段（８）で推定された値に切換えて前記微分手
    段（１２）に入力する検出データ切換手段（１０）とを
    備えることを特徴とする，車両の衝突判断装置。
  2. 【請求項２】 前記データ処理部（３）は，操舵角を検
    出する操舵角検出器（２）の検出値を微分する微分手段
    （１３）の出力が設定値を超えるときに前記判断部
    （４）での衝突の可能性判断を禁止する信号を出力する
    禁止信号出力手段（１６）を備えることを特徴とする，
    請求項１に記載の車両の衝突判断装置。
  3. 【請求項３】 前記データ処理部（３）は，前記禁止信
    号出力手段（１４，１６）からの禁止信号出力時に検出
    データを強制的に「０」に設定変更する検出データ変更
    手段（２４）を備えることを特徴とする請求項１又は２
    記載の車両の衝突判断装置。
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