JPH04213800A - 車間距離検知・警報装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自車と前車との車間距
離を検知し、その距離が安全車間距離より小さくなった
ら警報を発するようにした車間距離検知・警報装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】主にトラックによる追突事故の原因は、
運転者の居眠り運転や漫然運転が過半数を占めている。 このような事情から、現在、自車と前車との車間距離を
検知し、その距離がある一定距離以下になったら運転者
に対し警報を発するようにした車間距離検知・警報装置
が開発されている。この装置の現状のものの概略は、レ
ーザ光を自車より前方に向けて発射し、そのレーザ光が
前車の後面のリフレクタに当って反射して来たものを受
光し、その時間から車間距離を求め、その車間距離が所
定距離以下になると、車室内のブザーを吹鳴させるよう
になっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
装置では、警報発生の契機とする安全車間距離を自車速
度のみを勘案して算出していた。

【０００４】しかしながら、実際には、同じ車間距離で
も前車の速度によって警報発生の状況は異にする。つま
り、前車の速度によっては警報の発生が早すぎてわずら
わしくなったり、遅すぎて運転フィーリングを害するこ
とになったりするのである。例えば、前車が停止してい
る場合には警報発生を前車走行時より早くする必要があ
る。

【０００５】また、警報は自車が前車との警報領域内に
入れば発生するものである。従って、自車がその警報領
域内のどの位置を、走行しているのか、前車との車間距
離はどのくらいあるかはディスプレイを見なければわか
らず、面倒であった。

【０００６】本発明はこのような問題を解決するもので
あって、確実に前方走行車両との車間距離を判断するこ
とができ、走行安全性に優れた車間距離検知・警報装置
を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明の車間距離検知・警報装置は、自車から発し
たレーザ光が前車で反射して戻って来るまでの時間を検
出して車間距離を求め、この車間距離が自車の制動距離
、空走距離をもとに定めた安全車間距離より小さくなっ
た場合に警報を発するようにした車間距離検知・警報装
置において、前記安全車間距離を、自車速度のみならず
前車速度をも勘案して算出すると共に、前記警報の発生
間隔を前記車間距離に応じて変化させることを特徴とす
るものである。

【０００８】

【作　　　　　　用】この車間距離検知・警報装置では
、前車速度をも勘案して安全車間距離を求めるようにし
、警報の発生間隔が車間距離に応じて変化するので車間
距離判断が確実にでき、報発生時期の適正化が図れる。

【０００９】

【実施例】第１図に本発明の一実施例に係る車間距離検
知・警報装置の構成、第２図に各構成部品の概略的位置
関係、第３図にレーザレーダユニット、第４図にビーム
光発進状態、第５図に車間距離等の説明、第６図に旋回
回路走行時警報判断領域を制限した様子、第７図にステ
アリングセンサ、第８図にステアリング角検出の説明、
第９図に道路曲率半径と警報断面領域との関係、第１０
図に警報発生の間隔の説明、第１１及び第１２図に実施
例のフローチャートを示す。

【００１０】第１図及び第２図に示すように、１はレー
ザレーダユニットで、発光部２と受部３とを備えている
。

【００１１】発光部２は、第３図に示すように、レーザ
ダイオード駆動回路４、レーザダイオード５、発光レン
ズ６から構成されており、一定時間ごとにレーザ光をパ
ルス状に発光するようになっている。受光部３は、前車
のリフレクタにより反射したレーザ光を受光する受光レ
ンズ７、フォトダイオード８、アンプ９、信号処理器１
０等からなっている。これら発光部２による発光と受光
部３による受光との時間差△ｔより距離検出回路１１に
よって車間距離Ｄ（＝△ｔ×光速／２）が求められる。

【００１２】レーザレーダユニット１の検出値である車
間距離信号はトラック１２のシート１３の下側に組み込
まれているコントロールユニット１４に入力される。

【００１３】レーザレーダユニット１はトラック１２の
バンパ１５内に組み付けられるが、本実施例では、発光
部２及び受光部３を三つずつ備え、第４図に示すように
、左、中央、右に三本のレーザ光１６ａ，１６ｂ，１６
ｃを発するようになっている。

【００１４】１７は車速センサで、トランスミッション
の回転部等より車速を検出するようになっている。車速
センサ１７の検出信号はコントロールユニット１４に入
力されるようになっている。

【００１５】１８はステアリングコラムに設けられたデ
ィスク１９とそのスリットを検出する発光・受光部２０
とを備えたステアリングセンサで、その検出信号である
操舵角信号は前記コントロールユニット１４に入力され
るようになっている。

【００１６】第７図及び第８図に示すように、ディスク
１９には一定の間隔で角度検出用のスリット３１が設け
られると共に、その内側には、一つのニュートラル位置
検出用のスリット３２がスリット３１間中央から位置を
ずらして設けられている。発光部・受光部２０はスリッ
ト３１検出用のものが二つ（２０ａ，２０ｂ）、スリッ
ト３２検出用のものが一つ（２０ｃ）設けられている。 スリット３２に対しその両側のスリット３１の位置関係
が異っているので、ニュートラル位置に対し、右回りか
左回りかが検出される。

【００１７】ニュートラル位置の検出としては、車速が
４０ｋｍ／ｈ以上でスリット３２が検出されたときをニ
ュートラル位置つまりステアリング角０°のときと判断
する。そして、この位置を基準にスリット３１の検出量
により右回りあるいは左回りに何度と検出する。

【００１８】１９は環境センサの一例として機能するワ
イパスイッチであり、そのＯＮ，ＯＦＦ信号はコントロ
ールユニット１４に入力されるようになっている。つま
り、ワイパスイッチ１９がＯＮとなることにより雨天時
と判断するのである。

【００１９】他の環境センサ２０としては、雨滴センサ
、路面センサ（Ｇセンサ）、温度センサ、スリップセン
サ等が装備される。雨滴センサによれば、雨天であるこ
と、つまり路面がぬれた状態にあることが検出され、路
面センサによれば路面がじゃり道かどうか、あるいはそ
の他の状況が検出され、また温度センサによれば他のセ
ンサによる検出結果との組合せにより天候ひいては路面
状況例えば凍結状態などが検出される。スリップセンサ
によれば、前輪と後輪との回転速度差より、路面がスリ
ップしやすい状態かどうか、つまり低μ路か高μ路かが
検出される。検出結果はコントロールユニット１４に入
力される。

【００２０】２１は運転席前方のインストルメントパネ
ルに組み込まれているディスプレイユニットで、車間距
離の表示部、警報を発するブザー、警報発生と共に点滅
するランブなどが設けられ、運転者に注意を促し、さら
には警告するようになっている。

【００２１】ここで、本実施例の装置による警報発生に
至る演算過程について説明する。

【００２２】第５図に示すように、自車１２と前車２２
との間の距離、つまり車間距離Ｄ（ｍ）　は前述のよう
にレーザレーダユニット１により求められる。自車速度
Ｖｆ（ｍ／ｓ）は、車速センサ１７により検出される。 前車２２の速度はＶａ（ｍ／ｓ）は、微少時間当りの車
間距離Ｄの変化より演算により求められる。つまり、自
車１２と前車２２との相対速度より前車速度Ｖａが求め
られる。

【００２３】一方、運転者が危険と判断してブレーキペ
ダルを踏むまでの時間、つまり空走時間Ｔｄ（ｓ）、運
転者が危険だと判断する時間、つまり判断時間Ｔｘ（ｓ
）及び自車の減速度α１（ｍ／ｓ２）と前車の減速度α
２（ｍ／ｓ２）　は予めコントロールユニット１４のメ
モリーに記憶されている。減速度α１，α２はフルブレ
ーキ時を想定した値が記憶され、通常、α１＝α２とさ
れる。

【００２４】前車２２の制動距離Ｌ１　は、上記前車速
度Ｖａ　と減速度α２　とからＬ１＝Ｖａ２／２α２に
より求まる。

【００２５】自車１２の空走距離Ｌ２　は、自車速度Ｖ
ｆ　と空走時間Ｔｄ　、判断時間Ｔｘ　とから、Ｌ２＝
（Ｔｄ＋Ｔｘ）Ｖｆ　により求まる。

【００２６】自車１２の制動距離Ｌ３　は、自車速度Ｖ
ｆ　と減速度α１　とからＬ３＝Ｖｆ２／２α１　によ
り求まる。

【００２７】したがって、警報発生の条件としては、前
車制動距離Ｌ１　と車間距離Ｄとの和が自動制動距離Ｌ
３　と自車空走距離Ｌ２　との和より小さくなったとき
を契機とする。つまり、 Ｖａ２／２α２＋Ｄ＜Ｖｆ２／２α１＋（Ｔｄ＋Ｔｘ）
Ｖｆ　よって、 Ｄ＜（Ｔｄ＋Ｔｘ）Ｖｆ＋（Ｖｆ２／２α１−Ｖａ２／
２α２）＝Ｄｓ（安全車間距離） となったときに、ディスプレイユニット２１より警報が
発生され、かつランプが点滅されるのである。

【００２８】この式からわかるように、安全車間距離Ｄ
ｓ　の算出に前車２２の速度を勘案しているので、前車
２２が高速走行か低速走行かによって、また加速中か減
速中かによって、さらには停止しているか否かによって
最適な警報時間が決定されるのである。前車２２が停止
しているときには、式中Ｖａ＝０となる。

【００２９】ところで、雨天時の濡れた路面あるいは凍
結した路面では車両の減速度α１，α２は小さくなる。

【００３０】そこで、ワイパスイッチ１９がＯＮされた
ことが検出されたら、コントロールユニット１４におい
ては、減速度ａ１，α２の数値を変更し、警報発生車間
距離を変更する。つまり、濡れた路面などでは、自動的
に安全車間距離Ｄｓ　が変化し、警報発生時期が早めら
れるのである。例えば、乾燥路での減速度α１（＝α２
）が０．３Ｇ程度としたら、路面の状況に応じて０．２
Ｇ（例えば、濡れた路面など）、０．１Ｇ（例えば凍結
路、雪道など）と変更するのである。

【００３１】また、高速道路の施回路などの走行時には
、第４図に示す直進時と同様に各レーザ１６ａ，１６ｂ
，１６ｃによる前車２２の検出領域をとっておくと、ガ
ードレールのリフレクタを検出してしまい、警報を発す
る必要がないにもかかわらず、警報が頻繁に発生するこ
ととなってしまう。これでは、却って運転者の注意力を
散漫させてしまう。

【００３２】そのため、施回路では、レーザ光１６ａ，
１６ｂ，１６ｃにより前方に車両が存在するか否か検出
する領域（警報判断領域）をガードレールのリフレクタ
を検出しない領域に変えるのである。つまり、第６図に
示すように、道路曲率半径Ｒに応じて各レーザ光１６ａ
，１６ｂ，１６ｃの警報判断領域Ｓｌ，Ｓｃ，Ｓｒを変
えるのである。なお、施回路３４の道路曲率半径Ｒは前
述のステアリングセンサ１８によるステアリング角度に
より求められ、これを基に、予め求められている道路曲
率半径Ｒと警報判断領域Ｓとの関係（第９図）より各レ
ーザ光１６ａ，１６ｂ，１６ｃの警報判断領域が求めら
れる。

【００３３】また、本実施例では、警報判断領域内で吹
鳴される警報の間隔を自車１２と前車２２との車間距離
Ｄに応じて変化するようになっている。第１０図に示す
ように、車間距離Ｄが安全車間距離Ｄｓよりも小さくな
ったときに発生する警報の間隔をｔ１と設定し、この車
間距離Ｄが短くなるにつれて警報の間隔をｔ１，ｔ２…
と短くし、予め決められた車間距離以下になると、警報
が連続的に発生するようにしてある。

【００３４】したがって、自車１２が前車２２との警報
判断領域内に入ったときに、発生する警報の間隔により
、ディスプレイユニット２１の表示部を見ないで車間距
離Ｄを知ることができる。

【００３５】次に、本実施例の装置におけるコントロー
ルユニット１４による具体的な制御例を第１１図及び第
１２図のフローチャートに基づき説明する。

【００３６】第１１図に示すように、先ず、ステップ（
１）により初期値設定がなされる。つまり、空走時間Ｔ
ｄ、判断時間Ｔｘ、自車１２と前車２２のフルブレーキ
時の減速度α１，α２（α１＝α２）が設定される。

【００３７】トラック１２の走行中においては、ステッ
プ（２）において前述の計算式に基づき車間距離Ｄが算
出され、ステップ（３）においては車速センサ１７によ
り自車速度Ｖｆが検出され、ステップ（４）においては
前述のように車間距離Ｄの変化と自車速度Ｖｆとから前
車速度Ｖａが求められる。

【００３８】次に、ステップ（５）において環境センサ
２０等により環境つまり路面状況が検出される。例えば
、ワイパスイッチ１９のＯＮ状態かどうかが検出される
。

【００３９】次に、ステップ（６）において自車及び前
車の減速度α１，α２が前記路面状況に応じて変更され
る。前ステップ（５）で環境情報を検出しない場合には
初期設定の減速度α１，α２がそのまま採用される。

【００４０】次に、ステップ（７）では、前述の如く検
出あるいは算出された自車速度Ｖｆ、前車速度Ｖａ、減
速度α１，α２等から安全車間距離Ｄｓ　が求められる
。この安全車間距離Ｄｓは前車２２の速度を考慮し、ま
た路面状況に応じて適正に修正したものである。

【００４１】次に、ステップ（８）にてステアリング角
度が検出されて自車２２の走行状態が判断される。

【００４２】そして、ステップ（９）にて車間距離Ｄ、
自車２２と前車１２の各速度Ｖｆ，Ｖａ、安全車間距離
Ｄｓなどから自車２２が警報領域にあるかどうか判断さ
れる。ステップ（１０）ではこの判断結果に基づいて警
報を発生するかどうか決定する。

【００４３】すなわち、第１２図に示すように、ステア
リングホイールが中立位置にあるかどうか、つまり直進
状態か旋回状態かが判断される。

【００４４】ステアリングホイールが中立位置にあれば
、ステップ（１４）に移行し、現在の車間距離Ｄが安全
車間距離Ｄｓ以内かどうかが判断される。安全車間距離
Ｄｓ内であれば、ステップ（１８）に移行して警報は発
生せず、ディスプレイユニット２１には車間距離のみ表
示される。

【００４５】ステップ（１４）で車間距離Ｄが安全車間
距離Ｄｓより小さいと判断された場合には、次にステッ
プ（１５）で、前車速度Ｖａと自車速度Ｖｆとを比較す
る。前車速度Ｖａが大きい場合には、車間距離Ｄが大き
くなって行く状態であるから警報を発生する必要はなく
、ステップ（１８）に移行する。

【００４６】前車速度Ｖａが自車速度Ｖｆより小さい場
合には、警報すべき領域にあってしかも徐々に近づきつ
つある状態にあるので、ステップ（１６）に移行する。 ここで車間距離Ｄより警報発生間隔ｔが設定される。そ
して、ステップ（１７）に移行してディスプレイユニッ
ト２１に警報発生指令が出され、警報が発せられ、また
、併せて車間距離Ｄも表示される。そして、自車１２が
前車２２に接近して車間距離Ｄが少なく変化していくと
、警報発生間隔ｔも少なくなり、予め決められた車間距
離以下にすると連続して警報を発生する。

【００４７】一方、前述のステップ（１１）でステアリ
ングホイールが中立位置にないと判断された場合にはス
テップ（１２）に移行し、旋回中であるから、旋回方向
及びステアリング角度に基づき各レーザ光１６ａ，１６
ｂ，１６ｃの警報判断領域Ｓｌ，　Ｓｃ，Ｓｒを第９図
に示したマップ３３により求める。つまり、第６図に示
すように距離を制限し、それより先にある物体は読み取
らないのである。この操作は、レーザ光が戻って来るま
での時間がある時間以上の場合には距離検出を行わない
ことで対応される。

【００４８】次に、車間距離Ｄと警報判断領域Ｓｌ，Ｓ
ｃ，Ｓｒとを比較し、車間距離Ｄが警報判断領域Ｓｌ，
Ｓｃ，Ｓｒより大きい場合にはステップ（１８）に移行
し、警報は発生しない。

【００４９】車間距離Ｄが警報判断領域Ｓｌ，Ｓｃ，Ｓ
ｒより小さい場合には、次のステップ（１４）において
車間距離Ｄが安全車間距離Ｄｓより大きいかどうかが判
断される。なお、ステップ（１２）において、車間距離
Ｄとすべての警報判断領域Ｓｌ，Ｓｃ，Ｓｒとを比較す
るのは、割り込み車なども検出するためである。

【００５０】ステップ（１４）以降は前述と同様に比較
判断の処理がなされる。

【００５１】以上の演算がトラック１２の走行中繰り返
される。

【００５２】なお、前述のように安全車間距離Ｄｓと車
間距離Ｄとの比較により警報を発生させたりさせなかっ
たりするのであるが、この警報発生を段階的に行うよう
にすることも可能である。

【００５３】例えばＤ＜Ｄｓのときには第１次警報（注
意警報）として、ブザーが数回程度吹鳴することとし、
第２次警報をＤ＜ＴｄＶｆ＋（Ｖｆ２／２α１−Ｖａ２
／２α２）＝Ｄｓ１　になったときとし、この場合には
ブザーがその間隔を変化させたり、あるいは連続的に吹
鳴するようにするのである。この状態では運転者の判断
を要せず、すぐにブレーキを踏むことを要する状態であ
る。警報が段階的であれば運転者の対応もす早いものと
なる。

【００５４】

【発明の効果】以下、実施例を挙げて詳細に説明したよ
うに、本発明の車間距離検知・警報装置によれば、安全
車間距離を算出するのに前車の速度も計算要素としてと
り入れると共に警報の間隔を車間距離に応じて変化させ
るようにしたので、前車の状況に応じた適正な警報発生
時期が得られ、警報遅れあるいは危険な状態でもないの
に警報が頻繁に出るといった不具合を解消することがで
きると共に正確な車間距離を把握することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る車間距離検知・警報の
装置の構成概略図である。

【図２】各構成部品の概略的位置関係の説明図である。

【図３】レーザレーダユニットの説明図である。

【図４】ビーム光発進状態の平面図である。

【図５】車間距離、制動距離等の説明図である。

【図６】施回路走行時警報判断領域を制限した様子の説
明図である。

【図７】ステアリングセンサの斜視図である。

【図８】ステアリング角検出の説明図である。

【図９】道路曲率半径と警報判断領域との関係を示す線
図である。

【図１０】警報発生の間隔の説明図である。

【図１１】コントロールユニットによる制御のフローチ
ャートである。

【図１２】コントロールユニットによる制御のフローチ
ャートである。

【符号の説明】

１　　レーザレーダユニット １２　　自車 １４　　コントロールユニット １６ａ，１６ｂ，１６ｃ　　ビーム光 １７　　車速センサ １８　　ステアリングセンサ １９　　ワイパスイッチ ２０　　環境センサ ２１　　ディスプレイユニット

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　自車から発したレーザ光が前車で反射
   して戻って来るまでの時間を検出して車間距離を求め、
   この車間距離が自車の制動距離、空走距離をもとに定め
   た安全車間距離より小さくなった場合に警報を発するよ
   うにした車間距離検知・警報装置において、前記安全車
   間距離を、自車速度のみならず前車速度をも勘案して算
   出すると共に、前記警報の発生間隔を前記車間距離に応
   じて変化させるようにしたことを特徴とする車間距離検
   知・警報装置。