JP3280033B2 - 自動車用車間距離警報装置 - Google Patents

自動車用車間距離警報装置

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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、車間警報と追突警報の２種類の警報を備
え、これら警報を２種類の判定式を用いて出力するとと
もに、被測定物の種類を判別し、判別した被測定物の種
類に応じた危険判断を行うことにより、減速またはブレ
ーキ操作を必要とする状態で確実に警報を出すことがで
き、しかもガードレールなどによる誤警報を低減するこ
とができる信頼性のすぐれた自動車用車間距離警報装置
に関する。
背景技術 最近、自動車の利便性（コンビーニエンス）を高める
技術の一つとして、事故を未然に防ぐアクティブセーフ
ティの思想の下、自車と先行車両との車間距離を測定し
て衝突の危険性を判断し、危険な場合には警報を出して
運転者の注意を促すようにした、自動車用車間距離警報
装置と呼ばれる装置が開発され、実用化されている。
従来の自動車用車間距離警報装置においては、一般
に、１ビームまたは３ビームのレーザ光を発射して被測
定物までの距離を測定し、１つの判定式により測定距離
と安全車間距離との比較を行って危険状態の有無を判断
するようにしている。中には、判定式における安全車間
距離を変えることによりユーザが警報の出るタイミング
を自由に調整できるようにしたものもある（たとえば、
日本実開昭58−10198号公報参照）。
しかしながら、このような従来の自動車用車間距離警
報装置にあっては、１つの判定式により警報を出すかど
うかを判断するため、一般的に言って、ユーザが警報を
出にくく設定した場合には、いろいろ不都合な点が想定
される。たとえば、渋滞走行時においては、警報音でう
るさくなるのを避けるためユーザは警報を出にくく設定
しがちであるので、追突の危険が一般的に高い状況であ
るにもかかわらず、その時に警報が出ない可能性が考え
られる。なお、ユーザが警報の出るタイミングを調整で
きないタイプの装置においても、渋滞時に頻繁に警報が
出るのを避けるため一定の速度以下のときには警報が出
ないようにしているものもあり、同様の問題が考えられ
る。
また、従来の自動車用車間距離警報装置にあっては、
距離測定用のレーザ光の発射が１ビーム式または３ビー
ム式であるため、自車の走行の障害とならない、たとえ
ば、ガードレールや道路標識などの道路付帯設備、山の
斜面、および建造物の壁などと、自車の走行の障害とな
りうる先行車両や道路上の障害物などとの判別を行うこ
とができず、ガードレールなどによる誤警報の発生が多
くなりがちである。
したがって、本発明は、ユーザが警報音を出にくく設
定した場合であっても減速またはブレーキ操作を必要と
する状態で確実に警報を出すことができる自動車用車間
距離警報装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、ガードレールなどによる誤警報を低
減することができる信頼性のすぐれた自動車用車間距離
警報装置を提供することを目的とする。
発明の開示 本発明は、自車の前方に存在する物体との間の距離を
測定し、得られた距離データにより危険性の有無を判定
し、危険と判断される場合には警報を発生する自動車用
車間距離警報装置において、減速しまたはブレーキをか
けなければならない警戒すべき状態にある時に発生する
第１警報と、警戒すべき状態ではあるが減速またはブレ
ーキを必要としない時に発生する第２警報とを備え、安
全車間距離に関する一または二以上の判定式からなる第
１判定式と、自車と前記物体との速度差に関する第２判
定式とにより、前記第１警報を出力するか、前記第２警
報を出力するか、または、いずれの警報をも出力しない
かを判断する。このことによって、減速またはブレーキ
を必要とする状態において確実に警報（第１警報）を出
すことが可能となる。
また、本発明は、上記の自動車用車間距離警報装置に
おいて、光ビームを所定の複数の方向に発射し、当該複
数の方向の物体までの距離を測定する距離測定手段と、
前記距離測定手段によって測定された第１回目と第２回
目の同方向の距離の変化を自車の移動距離と比較し、当
該方向に存在する物体が移動物かまたは固定物かを判別
する第１判別手段と、前記第１判別手段により自車の前
方に所定の数以上の固定物があると判断されたときに、
それらの距離データを回帰して標準偏差を求め、得られ
た標準偏差を所定値と比較して、当該固定物が自車の走
行に支障のない非障害物のみであるかどうかを判別する
第２判別手段と、前記第１判別手段または前記第２判別
手段により判別された物体の種類に応じて、所定の判定
式により危険性の有無を判定する危険判定手段と、前記
危険判定手段により危険と判断されたときに所定の警報
を出力する警報出力手段とを有する。このように、被測
定物の種類を判別し、判別された被測定物の種類に応じ
た危険判断を行うことによって、警報の信頼性が向上
し、特にガードレールなどの非障害物による誤警報を低
減することができる。
図面の簡単な説明 第１図は、本発明にかかる好ましい自動車用車間距離
警報装置の構成を示すブロック図である。
第２図は、第１図で示した表示部10の構成を示す概略
図である。
第３図は、ユーザにより設定されるモードの内容の説
明図である。
第４図は、車間距離警報の内容を説明するための図で
ある。
第５図は、第１図で示した演算処理部９の動作を概略
的に示すメインフローチャートである。
第６図は、第５図中の距離測定処理のフローチャート
である。
第７図は、第５図中のデータ処理のフローチャートで
ある。
第８図は、第５図中の被測定物判別処理のフローチャ
ートである。
第９図は、第５図中の危険判断処理のフローチャート
である。
第10図は、第９図中の対車両用危険判断処理のフロー
チャートである。
第11図は、第10図中のステップS69に続くフローチャ
ートである。
第12図は、第10図中のステップS70に続くフローチャ
ートである。
第13図は、第９図中の対固定物用危険判断処理のフロ
ーチャートである。
第14図は、第13図中のステップS98に続くフローチャ
ートである。
第15図は、第13図中のステップS99に続くフローチャ
ートである。
第16図は、第５図中の警報表示処理のフローチャート
である。
第17図は、カーブの状況下における被測定物判別処理
の説明に供する図である。
第18図は、Ｔ字路の状況下における被測定物判別処理
の説明に供する図である。
第19図は、車両速度Ｖと制動距離ｆ（Ｖ）の関係の一
例を示す図である。
第20図は、車両速度Ｖと安全停止時の車間距離ｄとの
関係の一例を示す図である。
第21図は、自車速度V2と比較用の基準値Ｘ（V2）との
関係の一例を示す図である。
発明を実施するための最良の形態 本発明をより詳細に説述するために、添付の図面に従
ってこれを説明する。
第１図は、本発明にかかる好ましい自動車用車間距離
警報装置の構成を示している。
この車間距離警報装置は、所定の波長を持つレーザ光
のビーム（たとえば、近赤外線レーザビーム）を所定の
複数の方向（たとえば、６方向）に順次間欠的に発射す
る投光部１を有している。好ましくは、この投光部１
は、近赤外線レーザビームを発振する半導体レーザダイ
オードなどの光源と、近赤外線レーザビームの発射角度
を可変するための発射板とを内蔵している。投光部１に
は、前記光源において近赤外線レーザビームを所定の周
期で間欠的に発振させるためのパルス信号を発生するパ
ルス発生部２が接続されている。投光部１に内蔵されて
いる発射板は発射板駆動用モータ３によって所定の可動
範囲内で駆動される。発射板駆動用モータ３はモータ駆
動部４によって駆動される。モータ駆動部４はパワート
ランジスタなどのパワー素子とモータ３を位置決めする
ための信号変換部などからなっている。投光部１から発
射された近赤外線レーザビームが被測定物に当たって反
射して返ってくる反射光は受光部５によって検出され
る。受光部５には、投光部１から近赤外線レーザビーム
が発射されてからそれが被測定物で反射して受光部５に
返ってくるまでの時間を電圧に変換する時間／電圧変換
部６が接続されている。この時間／電圧変換部６は近赤
外線レーザビームの発射のタイミングとの同期をとるた
めパルス発生部２にも接続されている。時間／電圧変換
部６から出力される電圧アナログ信号（時間データ）は
A/Dコンバータ７によってデジタル信号に変換された
後、後述する演算処理部９に送られる。A/Dコンバータ
７には、さらに、自車の速度を検出する自車速度検出部
８も接続されている。自車速度検出部８から出力される
アナログ信号（自車速度データ）もまたA/Dコンバータ
７によってデジタル信号に変換された後、演算処理部９
に送られる。この演算処理部９は、時間／電圧変換部６
からの時間データにより被測定物までの距離を算出し、
求めた距離データに基づいて危険の度合を判定するもの
である。演算処理部９は、たとえば、マイクロコンピュ
ータで構成されており、ROMやRAMなどのメモリを内蔵し
ている。上述したように距離の測定は６方向についてな
され、このような６方向の距離測定を時間を少し置いて
２回行うことにより、後で詳述するように被測定物の種
類を判別することができる。演算処理部９には上記した
パルス発生部２とモータ駆動部４もそれぞれ接続されて
いる。パルス発生部２とモータ駆動部４は演算処理部９
からの動作開始／終了信号によってそれぞれ起動／停止
し、相互の同期がとられている。さらに演算処理部９に
は、これの演算結果、すなわち、被測定物までの距離や
危険の度合などを表示し警報を出す表示部10が接続され
ている。なお、距離測定手段は投光部１、パルス発生部
２、発射板駆動用モータ３、モータ駆動部４、受光部
５、時間／電圧変換部６、A/Dコンバータ７、および演
算処理部９により、第１判別手段、第２判別手段、およ
び危険判定手段は演算処理部９により、また、警報出力
手段は表示部10によりそれぞれ構成されている。
ここでは、車間距離警報として第１警報としての追突
警報と第２警報としての車間警報（特に、狭義の車間警
報であって、後述する車間危険警報を意味する。）の２
種類が設けられており、後で詳述するようにそれらは２
種類の判定式を用いて判断されるようになっている。こ
こに、車間警報とは、前方の被測定物に接近しているの
で警戒すべき状態にあるが減速したりブレーキを踏んだ
りしなくても支障がない場合であり、追突警報とは、前
方の被測定物に接近しているので減速したりブレーキを
踏む必要がある場合を意味している。たとえば、先行す
る他車と自車との車間距離が10mで自車の速度が50km/h
であるとき、一方で他車の速度が50km/h以上である場合
は減速またはブレーキの必要がないので車間警報が出さ
れ、一方で他車の速度が50km/h未満である場合には減速
またはブレーキの必要があるので追突警報が出される。
このように構成された自動車用車間距離警報装置は、
主に道路上で使用される、乗用車、バス、トラック、特
別車、二輪車などの各種自動車に搭載可能であって、た
とえば、本装置の前方約100mで約8.5mの幅内にある物体
を検知できるように構成されている。すなわち、投光部
１は、ビームの発射角度を１度（゜）ずつ変えながら６
方向に近赤外線レーザビームを発射するよう、モータ駆
動部４により駆動される発射板駆動用モータ３によって
内部の発射板の角度を所定の可動範囲内で連続的に可変
しながら、これと同期されているパルス発生部２で発生
されるパルス信号に従って光源（半導体レーザダイオー
ド）から所定の周期で近赤外線レーザビームを発振させ
る。よって、この場合、前方の検知領域は角度にして約
５度（゜）となる。各方向に発射された近赤外線レーザ
ビームが被測定物に当たって反射して返ってくるまでの
時間を計測すれば、その方向にある被測定物までの距離
が測定できる。具体的には、各方向について、被測定物
からの反射光を受光部５で検出し、投光部１から発射さ
れてから受光部５に返ってくるまでの時間を時間／電圧
変換部６で電圧値の形で計測し、A/Dコンバータ７を介
して演算処理部９に送る。演算処理部９は、時間／電圧
変換部６からの時間データと光の速度とから被測定物ま
での距離を算出する。このようにして１回のスキャンで
６方向の距離測定が行われる。
第２図は、第１図で示した表示部10の構成を示してい
る。
この表示部10は、大別して、数値などを表示するLED
部21と、警報の種類を示す警告灯22と、ユーザ設定のモ
ードスイッチ23と、電源のON/OFFスイッチ24と、警報音
を発するスピーカ25とから構成されている。LED部21
は、３つの７セグメントLED21a、21b、21cと、１つの小
数点用LED21dとからなっている。警告灯22は、緑色LED2
2a、橙色LED22b、および赤色LED22cからなっている。ユ
ーザ設定のモードスイッチ23は、モードを選択するモー
ド選択スイッチ23aと、LED部21に表示される数値を増加
させたりまたはON状態を選択するときに使用するアップ
（↑）スイッチ23bと、LED部21に表示される数値を減少
させたりOFF状態を選択するときに使用するダウン
（↓）スイッチ23cとで構成されている。
第３図は、ユーザ設定のモードの内容を説明したもの
である。
本発明では、上述したように車間警報と追突警報を２
種類の判定式を用いて判断するようにしているが、さら
には、車間警報と追突警報のそれぞれに対しユーザが自
分の好み（反応速度や性格などによる個人差）に従って
別々に警報の出るタイミングを調整できるようになって
いる。警報の出るタイミングの調整は、たとえば、いわ
ゆる踏替時間（運転者の反応遅れ時間）を変えることに
よって行われる。ここでは、このような追突／車間警報
のタイミング設定に加えて、警報音のON/OFFや光軸合わ
せ、警報音の音量設定なども可能となっている。なお、
ここでは、後述するように、車間警報（広義）には車間
危険警報（狭義の車間警報）と車間注意警報の２種類が
あり、さらに車間注意警報も衝突の危険度に応じて２段
階に分かれている。
すなわち、電源ON/OFFスイッチ24により電源が投入さ
れた状態においてモード選択スイッチ23aを１回押すご
とに順次モードを切り替えることができる。ここでは、
ユーザ設定モードとして７つのモードが用意されてい
る。設定されたモードの番号は７セグメントLED21aに表
示される。たとえば、モード１は、追突警報のタイミン
グを設定するためのモードであり、ユーザはアップスイ
ッチ23bとダウンスイッチ23cを操作して自由に追突警報
用の踏替時間T2を設定することができる。設定された追
突警報用の踏替時間T2は７セグメントLED21b、21cに表
示される。モード２は、追突警報の警報音をON/OFFする
ためのスイッチモードであり、アップスイッチ23bを押
せばONが設定されダウンスイッチ23cを押せばOFFが設定
される。ON/OFFの設定状態は７セグメントLED21b、21c
に表示される。モード３は、車間警報のタイミングを設
定するためのモードであり、アップスイッチ23bとダウ
ンスイッチ23cにより自由に車間警報用の踏替時間T1を
設定することができる。設定された車間警報用の踏替時
間T1は７セグメントLED21b、21cに表示される。モード
４は、狭義の車間警報（つまり、車間危険警報）の警報
音をON/OFFするためのスイッチモードであり、アップス
イッチ23bを押せばONが設定されダウンスイッチ23cを押
せばOFFが設定される。ON/OFFの設定状態は７セグメン
トLED21b、21cに表示される。モード５は、光軸合わせ
のためのモードであり、検査用の目標物を本装置の前方
所定距離（たとえば、10m）のところに置いた状態で装
置を作動させ、目標物までの距離が測定できれば光軸合
わせOKとなる。モード６は、現在の自車の速度を確認す
るためのモードであり、自車速度検出部８で検出された
自車速度が７セグメントLED21b、21cに表示される。モ
ード７は、警報音の音量を設定するためのモードであ
り、ここではHI（大）とLO（小）の２段階で音量を設定
できる。設定された音量レベルの状態（HIまたはLO）は
７セグメントLED21b、21cに表示される。なお、上記の
ユーザ設定モードのほかに、本装置の作動中、測定した
車間距離を７セグメントLED21a〜21cにたとえば1m単位
で表示する通常モードが設けられている。この通常モー
ドは、電源の投入直後に設定され、また、ユーザ設定の
モード７の状態からモード選択スイッチ23aを１回押す
ことにより設定される。すなわち、モード選択スイッチ
23aを１回押すごとに、たとえば、通常モード→モード
１→モード２→モード３→モード４→モード５→モード
６→モード７→通常モードの順序でモードが切り替わ
る。
第４図は、車間距離警報の内容を説明したものであ
る。
上述したように、本実施例では、車間距離警報には、
大別して、ブレーキなどを必要としない広義の車間警報
と、ブレーキなどを必要とする追突警報とがある。そし
て、広義の車間警報は、衝突の危険度に応じて、まず車
間危険警報（狭義の車間警報）と車間注意警報とに分か
れ、さらに車間注意警報も２種類に分かれている。追突
警報を出す場合は、赤色LED22cを点滅させ（追突警報表
示）、追突警報の警報音がONに設定されている場合には
さらにスピーカ25から警報音を発する。車間危険警報を
出す場合は、赤色LED22cを点灯し（車間危険警報表
示）、車間警報の警報音がONに設定されている場合には
さらにスピーカ25から警報音を発する。車間注意警報を
出す場合は、２段階のうち危険度が高い方の場合には橙
色LED22bを点灯し、危険度が低い方の場合には緑色LED2
2aを点灯する（車間注意警報表示）。車間注意警報の場
合は警報音を出さない。なお、追突警報時や車間危険警
報時において、ブレーキが踏まれているときには、たと
え警報音の設定がONになっている場合であっても、警報
音を鳴らさないようになっている。
次に、第５図〜第16図のフローチャートを参照してこ
の車間距離警報装置の動作を説明する。
第５図は、第１図で示した演算処理部９の動作を概略
的に示すメインフローチャートである。
電源ON/OFFスイッチ24により電源が投入されて通常モ
ードに設定されると、まず、ステップS1で距離の測定を
行う。この距離測定では、近赤外線レーザビームを１度
（゜）ずつずらして６方向に発射し、６方向の被測定物
の距離を測定する。このような６方向の距離測定を時間
を少し置いて２回行う。
次に、ステップS1で求めたデータを処理し（ステップ
S2）、得られたデータにより被測定物の種類の判別を行
う（ステップS3）。その概略は、第１回目と第２回目の
同方向の距離変化と自車の移動距離とを比較して移動物
（走行中の四輪車や二輪車などの自動車など）か固定物
（停止車両、障害物など）かを判別し、固定物が有る場
合には６方向中３方向以上に固定物が有るかどうかで小
障害物か大障害物かを判別し、大障害物の場合にはさら
に距離データを回帰して標準偏差を求めその大小により
ガードレール等の非障害物のみかそれともそれ以外の障
害物を含むかを判断するというものである。
その後、ステップS4で、ステップS3で求めた被測定物
の中に後述する危険判断実施条件を満たすものが有るか
どうかを判断する。YESの場合には、危険判断処理を行
い（ステップS5）、その結果に従って警報表示処理を行
うが（ステップS6）、NOの場合にはただちにステップS7
に進む。なお、ステップS5の危険判断処理では、後述す
るように、被測定物の種類に応じた危険判断を実施し、
さらには、各場合において車間警報と追突警報とを分け
てこれら警報を２種類の判定式を用いて出力するように
している。
そして、このような一連の処理を終了の指示が有るま
で繰り返す（ステップS7）。
次に、上記した各サブルーチンの内容を詳しく説明す
る。
第６図は、第５図中の距離測定処理のフローチャート
である。
この距離測定処理においては、まず、投光器１から６
方向に赤外線レーザビームを発射して第１回目の６方向
の距離測定を行い、得られた６方向の距離データL11、L
21、L31、L41、L51、L61をメモリ（RAM、以下同様。）
に格納し（ステップS11）、また、この第１回目の測定
時の自車速度v1を自車速度検出部８により検出してメモ
リに格納する（ステップS12）。次に、第１回目の測定
から少しの時間を置いて第２回目の６方向の距離測定を
行い、得られた６方向の距離データL12、L22、L32、L4
2、L52、L62をメモリに格納し（ステップS13）、また、
この第２回目の測定時の自車速度v2を自車速度検出部８
により検出してメモリに格納する（ステップS14）。
第７図は、第５図中のデータ処理のフローチャートで
ある。
このデータ処理においては、まず、各方向ごとに第１
回目と第２回目の間の測定距離の差ΔLj（ｊ＝1,2,…,
6）を下記の式により算出し、 ΔLj＝Lj1−Lj2（ｊ＝1,2,…,6） 結果をメモリに格納する（ステップS21）。次に、第１
回目の測定と第２回目の測定の間における自車の平均速
度ｖを下記の式、 ｖ＝（v1＋v2）/2 により算出し（ステップS22）、また、第１回目の測定
と第２回目の測定の間のわずかな時間差Δｔを求め（ス
テップS23）、下記の式により、自車の第１回目の測定
から第２回目の測定までの移動距離Δｄを算出し、 Δｄ＝×Δｔ 結果をメモリに格納する（ステップS24）。
第８図は、第５図中の被測定物判別処理のフローチャ
ートである。
この被測定物判別処理においては、まず、方向を表わ
すパラメータであるｊ値を１に設定した後（ステップS3
1）、ステップS21で求めたｊ方向の第１回目と第２回目
の距離変化ΔLjをステップS24で求めた自車の移動距離
Δｄと比較し、両者の差の絶対値（｜ΔLj−Δd|）が所
定値（たとえば、1m）以下かどうかを判断する（ステッ
プS32）。この判断の結果としてYESの場合は、ほぼ測定
距離の変化だけ自車が移動していることになるので、被
測定物を動かない固定物であると判断し（ステップS3
3）、NOの場合は、被測定物を他の車両などの移動物で
あると判断する（ステップS34）。なお、道路上におい
て移動物は大部分が他の車両であると思われるので、以
下、移動物としては他車両を念頭において説明する。
ステップS33またはステップS34が終わると、ｊ値が６
かどうかを判断し（ステップS35）、ｊ値が６であれば
ステップS37に進むが、ｊ値が６未満であれば、ｊ値を
１だけインクリメントして（ステップS34）、ステップS
32に戻る。すなわち、測定した６方向のすべてについて
それぞれ被測定物が固定物か他車両かを判断する。この
結果は、少なくとも第２回目の距離データL12〜L62と関
係を持たせてメモリに格納しておく。
６方向のそれぞれにおける判別処理が終了すると、続
くステップS37で、６方向中に固定物が有るかどうかを
判断し、YESの場合には、さらに詳しく固定物の種類を
判別すべく、ステップS38に進むが、NOの場合、すなわ
ち、他車両しか検知しなかった場合には、ただちにリタ
ーンして危険判断処理の方に移行する。
固定物が有る場合には、ステップS38で、まず、６方
向中たとえば３方向以上に固定物が有るかどうかを判断
する。この判断の結果としてNOの場合は、６方向中多く
ても２方向にしか固定物が存在しないので、その固定物
は小さい障害物であると判断し（ステップS39）、ただ
ちにリターンして危険判断処理の方に移行する。
ステップS38の判断の結果としてYESの場合は、６方向
中３方向以上に固定物が存在するので、その固定物は大
きい障害物であると判断し、続いてそれが自車の走行の
障害とならないガードレール等の非障害物のみかそれと
もそれ以外に自車の走行の障害となる障害物を含むもの
かを判別する。
すなわち、メモリから固定物と判断された第２回目の
距離データLj2を抽出し（ステップS40）、抽出した距離
データLj2を回帰して標準偏差σを算出し（ステップS4
1）、求めた標準偏差σの絶対値が所定値（たとえば、
0.5）以下かどうかを判断する（ステップS42）。この判
断の結果としてYESの場合は、検知された固定物につい
て位置のばらつきが小さく、滑らかに曲がっているまた
は直線的であるものと判断できるので、その固定物はガ
ードレールや道路標識、山の斜面、建造物の壁などの非
障害物であると判断して結果をメモリに記憶し（ステッ
プS43）、NOの場合は、位置のばらつきが大きく、ガー
ドレール等のみであるとは判断できないので、その固定
物は少なくともガードレール等以外に自車の走行の障害
となる障害物を含んでいるものと判断する（ステップS4
5）。前者の場合には、固定物はガードレール等のみで
あり、自車の走行の障害とはならないので、後述するよ
うに安全車間距離の計算に使用する、安全停止時の車間
距離ｄを、通常の値（第20図参照）の0.2倍に設定する
（ステップS44）。これにより、被測定物がガードレー
ルなどの非障害物である場合には安全車間距離が短くな
るので警報が出にくくなり、ガードレールなどによる誤
警報の発生が大幅に低減される。これに対し、後者の場
合には、ガードレール等以外の障害物について通常の危
険判断を行う必要があるので、何ら補正を加えることな
くただちにリターンして危険判断処理の方に移行する。
なお、ステップS44における安全停止時の車間距離ｄの
補正は、後述する安全車間距離Ｄ、D1、D2を算出する際
に行うようにしてもよい。
たとえば、第17図に示すようなカーブの状況下におい
て自車31の中央前方でガードレール32の手前に障害物33
が存在する場合には、６方向すべての測定距離データLj
2（ｊ＝1,2,…,6）を回帰して標準偏差σを求めると、
手前の障害物33の存在によりデータがばらつき標準偏差
σの値（絶対値）が大きくなるので、ステップS42の判
断により、ガードレール32の手前の障害物33を検知する
ことができる（ステップS45）。また、同様に、第18図
に示すようなＴ字路の状況下において自車31の左側前方
で直線ガードレール34の手前に障害物35が存在する場合
にも、６方向の距離データLj2（ｊ＝1,2,…,6）を回帰
して標準偏差σを求めると、手前の障害物35の存在によ
り標準偏差σの値（絶対値）が大きくなるので、ステッ
プS42の判断により、ガードレール34の手前の障害物35
を検知することができる（ステップS45）。もし仮に第1
7図または第18図において障害物33または35が存在しな
ければ、６方向の距離データLj2（ｊ＝1,2,…,6）を回
帰して得られる標準偏差σは小さくなるので、ステップ
S42の判断により、自車31の前方にはガードレール32ま
たは34のみが検知されることになる（ステップS43）。
このようにして被測定物の種類の判別処理を終える
と、上記したように、図５中のステップS4で、検知され
た被測定物の中に危険判断実施条件を満たすものが有る
かどうかを判断する。この危険判断実施条件は、実際に
危険判断を行う必要があるかどうかを判断するための条
件であって、発射されるビームの方向（角度）と距離と
により所定の領域を設定しておき、この領域内に存在す
る被測定物についてのみ危険判断を実施するというもの
である。領域の設定は、たとえば、自車が走行するレー
ンと同じレーンにある物体に重点を置いて作成すればよ
い。ここでは、一例として、ビームのスキャンの方向を
左側から順に方向１、方向２、方向３、方向４、方向
５、方向６としたときに、左右の両端側となる方向１と
６については25m、それより内側の方向２と５について
は40m、中央の側となる方向３と４については100mとい
う領域を設定する。
こうして、ステップS4では、２回の測定データのうち
新しい第２回目の測定距離データΔLj2（ｊ＝1,2,…,
6）をもとにして、L12＜25m、L22＜40m、L32＜100m、L4
2＜100m、L52＜L40m、L62＜25mのいずれか１つに該当す
る被測定物が有るかどうかを判断する。この判断の結果
としてYESの場合は、該当する被測定物をすべてピック
アップし、結果をメモリに記憶する。NOの場合は、被測
定物はすべて自車の走行の障害とならない位置にあるの
で、危険判断を行う必要がなく、ただちにステップS7に
進む。
第９図は、第５図中の危険判断処理のフローチャート
である。
この危険判断処理においては、まず、ステップS4で求
めた、危険判断実施条件を満たす被測定物の中から最も
測定距離Lj2の短いものを抽出し（ステップS51）、抽出
した被測定物が他車両であるかどうかを判断する（ステ
ップS52）。この判断の結果としてYESの場合は、対車両
用の危険判断のプログラムを実行し（ステップS53）、N
Oの場合、すなわち、固定物である場合には、対固定物
用の危険判断のプログラムを実行する（ステップS5
4）。
なお、ここでは、危険判断実施条件を満たす被測定物
のうち自車に一番近い被測定物についてのみ危険判断処
理を実行するようにしているが、これに限定されるわけ
ではない。たとえば、他車両と固定物が混在する場合、
それぞれについて危険判断を行い、最も危険度の高いも
のについての警報表示を行うようにすることも可能であ
る。
第10図〜第12図は、第９図中の対車両用危険判断処理
のフローチャートである。
この対車両用危険判断処理においては、まず、先行す
る他車の速度V1を下記の式により算出する（ステップS6
1）。
V1＝V2＋ΔLj/Δｔ ここで、V2:自車速度（たとえば、ステップS14で検出し
た第２回目測定時の自車速度v2を用いる） ΔLj:当該他車の方向ｊにおける第１回目と第
２回目の測定距離の差（ステップS21で求めた値を用い
る） Δt:第１回目と第２回目の測定時間差（ステッ
プS23で求めた値を用いる） 次に、雨天かどうかを判断し（ステップS62）、雨天
の場合には、路面が滑りやすいので、他車の制動距離f1
（V1）と自車の制動距離f2（V2）をそれぞれ通常の値
（第19図参照）のたとえば1.5倍に補正する（ステップS
63）。これにより、実際の道路状況に合ったものとな
る。車両の制動距離ｆ（Ｖ）とは、ブレーキをかけてか
ら車両が停止するまでの距離であって、車両速度Ｖによ
って変わる。制動距離ｆ（Ｖ）の値は、雨天以外の通常
の場合について、実験などにより、車両速度Ｖをパラメ
ータとしてあらかじめ適当に設定しておく。第19図は、
その一例を示したものである。なお、制動距離ｆ（Ｖ）
のデータは、車種ごとに設定すれば、より一層正確であ
る。雨天でない場合には、制動距離ｆ（Ｖ）の補正の必
要はないので、ただちにステップS64に進む。
次のステップS64では、他車までの距離Lcを設定す
る。具体的には、当該他車の方向ｊにおける第２回目の
測定距離Lj2の値をもって当該距離Lcの値とする。
その後、自車の減速度がたとえば毎秒10％以上かどう
かを判断する（ステップS65）。この判断は、たとえ
ば、下記の式によって行う。
（v1−v2）／Δｔ≧0.1 自車の減速度が毎秒10％未満の場合には、運転者はい
まだ他車の存在に気付かずブレーキをかけていないと判
断されるので、運転者の反応遅れ時間（踏替時間）Ｔに
よる空走距離f3（Ｔ）を加味して安全車間距離Ｄを計算
する。本発明では、車間警報と追突警報とを分けて判断
するため、車間警報用の踏替時間T1を考慮した安全車間
距離D1と、追突警報用の踏替時間T2を考慮した安全車間
距離D2とをそれぞれ求める。なお、空走距離f3（Ｔ）
は、下記の式によって計算する。
f3（Ｔ）＝V2×Ｔ すなわち、ユーザによって設定された車間警報用の踏
替時間T1をメモリから読み出し（ステップS66）、下記
の式により、車間警報用の踏替時間T1を考慮した安全車
間距離D1を算出し（ステップS67）、 D1＝f2（V2）＋f3（T1）−f1（V1）−ｄ また、同じくユーザによって設定された追突警報用の踏
替時間T2をメモリから読み出し（ステップS68）、下記
の式により、追突警報用の踏替時間T2を考慮した安全車
間距離D2を算出し（ステップS69）、次のステップS71に
進む。
D2＝f2（V2）＋f3（T2）−f1（V1）−ｄ ここで、f1（V1）：他車の制動距離 f2（V2）：自車の制動距離 f3（T1）：踏替時間T1による空走距離 f3（T2）：踏替時間T2による空走距離 d ：安全停止時の車間距離 なお、安全停止時の車間距離ｄは、安全に止まった時
の車間距離であり、自車の速度V2によって変わる。この
値は、実験などにより、車両速度Ｖをパラメータとして
あらかじめ適当に設定しておく。第20図は、その一例を
示している。
ステップS65の判断の結果として自車の減速度が毎秒1
0％以上の場合には、ブレーキ操作などによりすでに減
速中であると判断されるので、空走距離f3（Ｔ）を加味
する必要はなく、下記の式により安全車間距離Ｄを計算
し（ステップS70）、次のステップS80に進む。
Ｄ＝f2（V2）−f1（V1）−ｄ 自車の減速度が10％未満の場合で２種類の安全車間距
離D1、D2の設定が終了した場合には、続くステップS71
で、ステップS64で設定した他車までの距離Lcがステッ
プS67で求めた安全車間距離D1以上であるかどうか、つ
まり、下記の式（以下、第１判定式Ａという。）を満た
すかどうかを判断する。
Lc−D1≧０ この判断の結果としてNOの場合（ルートＰ）は、ただち
にステップS73に進むが、YESの場合は、さらに同じく他
車までの距離LcがステップS69で求めた安全車間距離D2
以上であるかどうか、すなわち、下記の式（以下、第１
判定式Ｂという。）を満たすかどうかを判断する（ステ
ップS72）。
Lc−D2≧０ この判断の結果としてYESの場合は、どちらの踏替時間T
1、T2を考慮しても危険度はそれほど高くないので、車
間注意警報を選択する（ステップS77）。上述したよう
に車間注意警報には緑色と橙色の２段階あるが（第４図
参照）、さらにどちらの警報を選択するかは、他車まで
の距離Lcと安全車間距離D1との差（Lc−D1）から、ブレ
ーキを踏む余裕時間を逆算し、求めた余裕時間が（T1＋
1.5）秒以上あれば緑色の車間注意警報を選択し、（T1
＋0.5）秒以上（T1＋1.5）秒未満であれば橙色の車間注
意警報を選択する。これに対し、NOの場合（ルートＱ）
はステップS73に進む。
ステップS73では、自車と他車との速度差Ｓ（＝V2−V
1）を算出し、次のステップS74で、メモリから追突警報
用の踏替時間T2を読み出し、比較用の基準値Ｘ（T2）を
求める。基準値Ｘ（T2）は踏替時間T2により変化する設
定値であり、追突の可能性の観点から、実験などにより
あらかじめ適当に設定されている。第21図は、その一例
を示している。
そして、続くステップS75で、ステップS73で求めた速
度差ＳがステップS74で求めた基準値Ｘ（T2）よりも大
きいかどうか、すなわち、下記の式（以下、第２判定式
という。）を満たすかどうかを判断する。
Ｓ＞Ｘ（T2） この判断の結果としてYESの場合は、追突警報を選択す
る（ステップS79）。
これに対し、NOの場合は、さらに、ステップS75の判
断に至ったルートがＰかどうか、すなわち、ステップS7
1の判断でNOとなった場合かそれともステップS72の判断
でNOとなった場合かを判断し（ステップS76）、ルート
Ｐの場合は、他車までの距離Lcが安全車間距離D1よりも
短く（Lc＜D1）警戒すべき状態であるか警戒度はそれほ
ど高くはないので、車間危険警報を選択する（ステップ
S78）。これに対し、ルートＱの場合は、ステップS71で
YESの場合、すなわち、他車までの距離Lcが車間警報用
の踏替時間T1による安全車間距離D1以上の場合（Lc≧D
1）であり、しかも、前提として車間警報は踏替時間T1
を基準として判断するものであるから、車間注意警報を
選択する（ステップS77）。
すなわち、追突警報を出すか、車間危険警報を出す
か、または車間注意警報を出すかは、第１判定式（Lc−
D1≧０とLc−D2≧０）および第２判定式（Ｓ＞Ｘ（T
2））によって判断される。しかも、上述したように車
間警報用の踏替時間T1と追突警報用の踏替時間T2はユー
ザによりそれぞれ別々に指定することができるから、ユ
ーザは車間警報と追突警報のそれぞれに対し警報のタイ
ミングを自由に調整することができる。したがって、た
とえば、渋滞走行を考慮してユーザが車間警報用の踏替
時間T1を運転者自身の実際の反応速度よりも短く設定し
た場合には、警報音を伴う車間危険警報は出にくくなる
が（主に、ステップS71→S72→S73→S74→S75→S76→S7
7の経路をたどるであろう。）、追突警報用の踏替時間T
2を運転者自身の実際の反応速度に設定している限り、
本当に必要な時にはきちんと追突警報が出されることに
なる（ステップS71→S72→S73→S74→S75→S79の経
路）。
他方、自車の減速度が10％以上の場合で安全車間距離
Ｄの設定が終了した場合にも、基本的には同じ処理が行
われる。すなわち、続くステップS80で、ステップS64で
設定した他車までの距離LcがステップS70で求めた安全
車間距離Ｄ以上であるかどうか、つまり、下記の式（第
１判定式）を満たすかどうかを判断する。
Lc−Ｄ≧０ そして、YESの場合は、車間注意警報を選択する（ステ
ップS84）。ここで、緑色の車間注意警報を選択するか
橙色の車間注意警報を選択するかの演算を行う点は、上
記の場合と同様である。これに対し、NOの場合は、自車
と他車との速度差Ｓ（＝V2−V1）を算出し（ステップS8
1）、メモリから追突警報用の踏替時間T2を読み出して
基準値Ｘ（T2）を求め（ステップS82）、速度差Ｓが基
準値Ｘ（T2）よりも大きいかどうか、つまり、下記の式
（第２判定式）を満たすかどうかを判断する。
Ｓ＞Ｘ（T2） そして、YESの場合は、追突警報を選択し（ステップS8
6）、NOの場合は、車間危険警報を選択する（ステップS
85）。
第13図〜第15図は、第９図中の対固定物危険判断処理
のフローチャートである。
このフローチャートは、基本的には第10図〜第12図に
示す対車両用危険判断処理のフローチャートと全く同じ
であって、ただ、固定物は速度を考慮する必要がなく
（他車速度V1＝０の場合と考えられる）、また、固定物
がガードレール等の場合には補正されたｄ値（第８図中
のステップS44参照）を使う点で異なるのみであるか
ら、以下、簡単に説明するにとどめる。
まず、雨天かどうかを判断し（ステップS91）、雨天
の場合は、自車の制御距離f2（V2）を通常値（第19図参
照）のたとえば1.5倍に補正する（ステップS92）。次
に、固定物までの距離Lsを設定する（ステップS93）。
このときの距離Lsは、当該固定物の方向ｊにおける第２
回目の測定距離Lj2の値である。
その後、自車の減速度が10％以上であるかどうかを判
断し（ステップS94）、NOの場合は、踏替時間を考慮し
た危険判断を行うべく、車間警報用の踏替時間T1を読み
出して（ステップS95）、下記の式により安全車間距離D
1を計算し（ステップS96）、 D1＝f2（V2）＋f3（T1）−ｄ また、追突警報用の踏替時間T2を読み出して（ステップ
S97）、下記の式により安全車間距離D2を計算する（ス
テップS98）。
D2＝f2（V2）＋f3（T2）−ｄ これに対し、NOの場合は、すでに減速中であり踏替時
間を考慮する必要はないので、下記の式により安全車間
距離Ｄを計算する（ステップS99）。
Ｄ＝f2（V2）−ｄ なお、上記の式で使用するｄ値（安全停止時の車間距
離）について、固定物がガードレール等の場合には、警
報を出にくくするため、通常値（第20図参照）を補正し
た値（第８図中のステップS44参照）を用いることは前
述したとおりである。
自車の減速度が10％未満の場合において安全車間距離
D1、D2の設定が終了すると、固定物までの距離Lsが一方
の安全車間距離D1以上であるかどうか、すなわち、下記
の式（第１判定式Ａ）を満たすかどうかを判断し（ステ
ップS100）、 Ls−D1≧０ NOの場合（ルートＰ）は、ただちにステップS102に進む
が、YESの場合は、さらに同じく固定物までの距離Lsが
もう一方の安全車間距離D2以上であるかどうか、すなわ
ち、下記の式（第１判定式Ｂ）を満たすかどうかを判断
する（ステップS101）。
Ls−D2≧０ この判断の結果としてYESの場合は、車間注意警報を選
択し（ステップS105）、NOの場合は、ステップS102に進
む。なお、車間注意警報を選択した場合は、さらに所定
の演算を行って緑色の車間注意警報か橙色の車間注意警
報かを選択する。
ステップS102では、追突警報用の踏替時間T2を読み出
し、基準値Ｘ（T2）（第21図参照）を求める。その後、
自車速度V2が基準値Ｘ（T2）よりも大きいかどうか、す
なわち、下記の式（第２判定式）を満たすかどうかを判
断し（ステップS103）、 V2＞Ｘ（T2） YESの場合は、追突警報を選択する（ステップS107）。N
Oの場合は、ステップS103の判断に至ったルートがＰか
Ｑかを判断し（ステップS104）、ルートＰの場合は、車
間危険警報を選択し（ステップS106）、ルートＱの場合
は、車間注意警報を選択する（ステップS105）。
他方、自車の減速度が10％以上の場合において安全車
間距離Ｄの設定が終了すると、まず、固定物までの距離
Lsが安全車間距離Ｄ以上であるかどうか、すなわち、下
記の式（第１判定式）を満たすかどうかを判断し（ステ
ップS108）、 Lc−D1≧０ YESの場合は、車間注意警報を選択する（ステップS11
1）。ここでも、さらに所定の演算を行って緑色の車間
注意警報か橙色の車間注意警報かを選択する。これに対
し、NOの場合は、追突警報用の踏替時間T2を読み出して
基準値Ｘ（T2）を求め（ステップS109）、自車速度V2が
基準値Ｘ（T2）よりも大きいかどうか、つまり、下記の
式（第２判定式）を満たすかどうかを判断する（ステッ
プS110）。
Ｓ＞Ｘ（T2） そして、YESの場合は、追突警報を選択し（ステップS11
3）、NOの場合は、車間危険警報を選択する（ステップS
112）。
したがって、この場合にも、追突警報を出すか、車間
危険警報を出すか、または車間注意警報を出すかは、第
１判定式（Lc−D1≧０とLc−D2≧０など）および第２判
定式（V2＞Ｘ（T2）など）を用いて判断され、しかも、
車間警報用の踏替時間T1と追突警報用の踏替時間T2はそ
れぞれ別々に指定可能であるから、たとえば、渋滞走行
を考慮して車間警報用の踏替時間T1を車間危険警報が出
にくくなるように設定した場合であっても、追突警報用
の踏替時間T2が運転者自身の実際の反応速度に設定され
ている限り、確実に追突警報が出されることになる。
第16図は、第５図中の警報表示処理のフローチャート
である。
この警報表示処理においては、まず、ステップS53ま
たはステップS54の危険判断処理においてどの種類の警
報が選択されたかを判断し（ステップS121、ステップS1
22）、選択された警報が追突警報の場合には、追突警報
表示、すなわち、表示部10に設けられた赤色LED22cを点
滅させ（ステップS123）、車間危険警報の場合には、車
間危険警報、すなわち、赤色LED22cを点灯させ（ステッ
プS124）、車間注意警報の場合には、車間注意警報、す
なわち、その危険度に応じて、橙色LED22bまたは緑色LE
D22aを点灯させる（ステップS125）。
また、追突警報または車間危険警報が選択された場合
には、それぞれ、ユーザにより警報音がONに設定されて
おり（ステップS126）、かつ、ブレーキが踏まれていな
い場合にのみ（ステップS127）、運転者に注意を促すべ
く、警報音を発生させる（ステップS128）。これ以外の
場合、すなわち、ユーザにより警報音がOFFに設定され
ていたりまたはブレーキがすでに踏まれている場合に
は、追突警報または車間危険警報が選択された場合であ
っても警報音を鳴らさない。なお、上述したように車間
注意警報の場合には一切警報音を鳴らさない。
そして、ステップS129で、当該被測定物までの距離Lc
またはLsを表示部10に設けたLED部21にたとえば1m単位
で表示する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−213200（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−372100（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−134770（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60R 21/00 G08G 1/16

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】自車の前方に存在する物体との間の距離を
    測定し、得られた距離データにより危険性の有無を判定
    し、減速またはブレーキをかけたりしなければならない
    警戒すべき状態にある時に発生する第１警報と、警戒す
    べき状態ではあるが減速またはブレーキを必要としない
    時に発生する第２警報とを備え、前記第１警報と前記第
    ２警報とをそれぞれ別個の判定式により判断する自動車
    用車間距離警報装置において、 ビームを所定の複数の方向に発射し、当該複数の方向の
    物体までの距離を測定する距離測定手段と、 前記距離測定手段によって測定された第１回目と第２回
    目の同方向の距離の変化を自車の移動距離と比較し、当
    該方向に存在する物体が移動物かまたは固定物かを判別
    する第１判別手段と、 前記第１判別手段により自車の前方に所定の数以上の固
    定物があると判断されたときに、それらの距離データを
    回帰して標準偏差を求め、得られた標準偏差を所定値と
    比較して、当該固定物が自車の走行に支障のない非障害
    物のみであるかどうかを判別する第２判別手段と、 前記第１判別手段または前記第２判別手段により判別さ
    れた物体の種類に応じて、所定の判定式により危険性の
    有無を判定する危険判定手段と、 前記危険判定手段により危険と判断されたときに所定の
    警報を出力する警報出力手段と、 を有することを特徴とする自動車用車間距離警報装置。
  2. 【請求項２】前記第１警報および前記第２警報の各発生
    タイミングはユーザによりそれぞれ別々に調整可能であ
    ることを特徴とする請求の範囲第１項記載の自動車用車
    間距離警報装置。
  3. 【請求項３】前記第１警報および前記第２警報の各発生
    タイミングの調整はそれぞれ踏替時間の設定によって行
    われることを特徴とする請求の範囲第２項記載の自動車
    用車間距離警報装置。
  4. 【請求項４】前記第１警報は赤色ランプの点滅によって
    表示され、前記第２警報は少なくとも赤色ランプの点灯
    によって表示されることを特徴とする請求の範囲第１〜
    ３項のいずれか１つに記載の自動車用車間距離警報装
    置。
  5. 【請求項５】自車の前方に存在する物体との間の距離を
    測定し、得られた距離データにより危険性の有無を判定
    し、減速またはブレーキをかけたりしなければならない
    警戒すべき状態にある時に発生する第１警報と、警戒す
    べき状態ではあるが減速またはブレーキを必要としない
    時に発生する第２警報とを備え、前記第１警報と前記第
    ２警報とをそれぞれ別個の判定式により判断する自動車
    用車間距離警報装置において、 ビームを所定の複数の方向に発射し、当該複数の方向の
    物体までの距離を測定する距離測定手段と、 前記距離測定手段によって測定された第１回目と第２回
    目の同方向の距離の変化を自車の移動距離と比較し、当
    該方向に存在する物体が移動物かまたは固定物かを判別
    する第１判別手段と、 前記第１判別手段により自車の前方に所定の数以上の固
    定物があると判断されたときに、それらの距離データを
    回帰して標準偏差を求め、得られた標準偏差を所定値と
    比較して、当該固定物が自車の走行に支障のない非障害
    物のみであるかどうかを判別する第２判別手段と、 前記第１判別手段または前記第２判別手段により判別さ
    れた物体の種類に応じて、前記１警報および前記２警報
    に対しそれぞれ別個の判定式により危険性の有無を判定
    する危険判定手段と、 前記危険判定手段により危険と判断されたときに所定の
    警報を出力する警報出力手段と、 を有することを特徴とする自動車用車間距離警報装置。
  6. 【請求項６】自車の前方に存在する物体との間の距離を
    測定し、得られた距離データにより危険性の有無を判定
    し、危険と判断される場合には警報を発生する自動車用
    車間距離警報装置において、 光ビームを所定の複数の方向に発射し、当該複数の方向
    の物体までの距離を測定する距離測定手段と、 前記距離測定手段によって測定された第１回目と第２回
    目の同方向の距離の変化を自車の移動距離と比較し、当
    該方向に存在する物体が移動物かまたは固定物かを判別
    する第１判別手段と、 前記第１判別手段により自車の前方に所定の数以上の固
    定物があると判断されたときに、それらの距離データを
    回帰して標準偏差を求め、得られた標準偏差を所定値と
    比較して、当該固定物が自車の走行に支障のない非障害
    物のみであるかどうかを判別する第２判別手段と、 前記第１判別手段または前記第２判別手段により判別さ
    れた物体の種類に応じて、所定の判定式により危険性の
    有無を判定する危険判定手段と、 前記危険判定手段により危険と判断されたときに所定の
    警報を出力する警報出力手段と、 を有することを特徴とする自動車用車間距離警報装置。
  7. 【請求項７】前記距離測定手段は光ビームを所定の角度
    置きに６方向に発射することを特徴とする請求の範囲第
    ６項記載の自動車用車間距離警報装置。
  8. 【請求項８】前記危険判定手段は、固定物が非障害物の
    みであるとき、警報が出にくくなるように前記判定式を
    構成する所定のパラメータの値を補正することを特徴と
    する請求の範囲第６項または第７項記載の自動車用車間
    距離警報装置。
  9. 【請求項９】前記危険判定手段は天候に応じて前記判定
    式を構成する所定のパラメータの値を補正することを特
    徴とする請求の範囲第６〜８項のいずれか１つに記載の
    自動車用車間距離警報装置。
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