JPH04232130A - 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きたものを受
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】また、車両にはオートクルーズ機能を有し
ているものがある。これは車両の高速時に運転者がアク
セルペタルから足を離しても車両の走行速度を一定に保
つものである。そして、従来の車間距離検知・警報装置
にあっては、オートクルーズ機能の作動時、自車と前車
との車間距離が一定距離以下になったときにはこのオー
トクルーズ機能が解除されるようになっている。

【０００４】

【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。

【０００５】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、前車が停車してい
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。

【０００６】また、オートクルーズ機能の作動時に自車
と前車との車間距離が一定距離以下になって警報が発生
すると、このオートクルーズ機能が解除されるわけであ
るが、前述したように、従来は前車の速度によってはオ
ートクルーズ機能が頻繁に解除されてしまい、運転フィ
ーリングを害してしまうということがある。

【０００７】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、走行安全性及び運転フィーリングに優れた車
間距離検知・警報装置を提供を目的とする。

【０００８】

【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、車両にオートクル
ーズを搭載して前記警報の発生時にオートクルーズを解
除することを特徴とするものである。

【０００９】

【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
時にはオートクルーズを解除するようにしたので、車間
距離判断が確実にでき、運転フィーリングの向上が図れ
る。

【００１０】

【実施例】図１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、図２に各構成部品の概略的位置関係
、図３にレーザレーダユニット、図４にビーム光発進状
態、図５に車間距離等の説明、図６に旋回回路走行時警
報判断領域を制限した様子、図７にステアリングセンサ
、図８にステアリング角検出の説明、図９に道路曲率半
径と警報断面領域との関係、図１０及び図１１に実施例
のフローチャートを示す。

【００１１】図１及び図２に示すように、１はレーザレ
ーダユニットで、発光部２と受光部３とを備えている。

【００１２】発光部２は、図３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１０
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。

【００１３】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。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、図４に示すように、左、中央、右に
三本のレーザ光１６ａ，１６ｂ，１６ｃ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】図７及び図８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３
１検出用のものが二つ（２０ａ，２０ｂ）、スリット３
２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
なっているので、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】２３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つている。つま
り、ワイパスイッチ２３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２４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
面センサによりば路面がじゃり道かどうが、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】図５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Ｖ
ｆ（ｍ／ｓ）　は、車速センサ１７により検出される。 前車２２の速度Ｖａ（ｍ／ｓ）は、微小時間当りの車間
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、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
α２（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との和が自車制動距離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２３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α１　，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
．２Ｇ（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、高速道路の旋回路などの走行時には
、図４に示す直進時と同様に各レーザ光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、旋回路では、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、図６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、旋回路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（図９）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、図１及び図２に示す
ように、コントロールユニット１４に車両の高速走行時
に走行速度を一定に保つためのオートクルーズユニット
２５が接続されている。

【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、警報が発生すると共に、オ
ートクルーズが作動している場合にコントロールユニッ
ト１４からオートクルーズユニット２５の解除信号が出
力され、オートクルーズはキャンセルされて車両は減速
状態となる。

【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図１０及び図１
１のフローチャートに基づき説明する。

【００３６】図１０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
算出される。ステップ（３）　においてはオートクルー
ズスイッチ状態が検出されてＯＦＦであればステップ（
４）　に移行し、車速センサ１７により自車速度Ｖｆ　
が検出される。 一方、オートクルーズスイッチがＯＮであれば、オート
クルーズセット値を自車速度Ｖｆ　として検出してステ
ップ（６）　に移行する。ステップ（６）　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（７）　において環境セン
サ２４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２３のＯＮ状態かどうかが検出され
る。

【００３９】次に、ステップ（８）　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（７）　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（９）　では、前述のよう
に検出あるいは算出された自車速度Ｖｆ　、前車速度Ｖ
ａ　、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（１０）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（１１）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（１２）ではこの判断結果に基づ
いてオートクルーズを解除して警報を発生するかどうか
決定する。

【００４３】すなわち、図１１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（１６）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（２０）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（１６）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（１７）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（２０）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（１８）に移行し
、ここでオートクルーズがＯＮ状態にあればこれを解除
する。そして、ステップ（１９）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て警報が発せら
れ、また、併せて車間距離Ｄも表示される。

【００４７】一方、前述のステップ（１３）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（１４）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　を図
９に示したマップ３３により求める。つまり、図６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　，
Ｓｃ　，Ｓｒとを比較し、車間距離Ｄが警報判断領域Ｓ
ｌ　，Ｓｃ　，Ｓｒ　より大きい場合にはステップ（２
０）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　
，Ｓｒ　より小さい場合には、次のステップ（１６）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（１４）において、
車間距離Ｄとすべての警報判断領域Ｓｌ　，Ｓｃ　，Ｓ
ｒ　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（１６）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＜Ｔｄ　Ｖｆ　＋（Ｖｆ２／２α１　−Ｖａ２／２α
２　）＝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
と共にオートクルーズ機能を解除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発生時にオートクルーズを解除する
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
ると共に警報発生時に自動的にオートクルーズが解除さ
れて追突事故が防止され、走行安全性及び運転フィーリ
ングを向上することができる。

【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・警報装
置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】旋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】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。

【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 ２１　　ディスプレイユニット ２３　　ワイパスイッチ ２４　　環境センサ ２５　　オートクルーズユニット

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、車両にオートクルーズを搭載して前記警報
   の発生時にオートクルーズを解除するようにしたことを
   特徴とする車間距離検知・警報装置。