JPH05240952A - 衝突防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明は、例えば車両前方にある障害物との
衝突を予測し、より安全な運転を行わせるようにする衝
突防止装置を提供することである。 【構成】車両11の前方の中央部に左右両方向に対応して
距離センサ121 、122 が設けられ、これら距離センサ12
1 、122 からの対向車Ａ、Ｂとの距離データがＥＣＵ13
に供給される。ＥＣＵ13では、微小時間Δｔ毎に対向車
との距離ｒa さらにｒb を測定し、少なくとも３つのΔ
ｔ毎の距離データに基づいて、対向車の距離センサから
の横方向の距離Ｘを推定する。そして、この距離Ｘが自
己車両11の車幅の１／２以下と判定されたときに、対向
車との衝突を予想するようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、走行中の車両の周辺
に存在する障害物との衝突を防止する衝突防止装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の運転に際して、車両周辺の障害
物との接触事故を防止する安全対策が重要である。この
様に接触事故、すなわち衝突を避けるために、車両に対
してレーザ光あるいは超音波を用いた距離センサを設置
し、車両周辺に存在する障害物との距離を測定し、この
障害物との距離が所定値より接近した状態で、衝突予知
の警報を発生させるようにすることが考えられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この様な距離センサを
用いれば、自己車両と障害物との距離を知り、その距離
を基準にして衝突を予知させることができるが、前方障
害物車両の位置および予想進路を知ることができない。
したがって、この様な距離センサによっては、自己車両
の走行速度に対する安全車間距離の確認が行えるのみで
ある。

【０００４】例えば、自動車が道路を走行している場
合、前方の自分と同じ車線を走行しているか、あるいは
隣の対向車線を走行しているのかの判断ができず、対向
車両が安全に自己車両とすれ違う状態にあっても、前方
車両の接近を警報するようになる。そして、前方の対向
車両が自己車両と正面衝突する状況にあっても、これを
認識して警報を発することができない。

【０００５】この発明は上記のような点に鑑みなされた
もので、簡単に距離センサを用いることによって、障害
物が存在する場合に衝突を防止することができる衝突防
止装置を提供しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に係る衝突防止
装置は、車両周辺に位置する障害物との距離を測定する
距離センサを車両に設置し、この距離センサによって、
特定される時間間隔で複数点の車両と障害物間の距離を
それぞれ測定し、それぞれの測定距離の変化量から、自
己車両と障害物との側方距離を測定し、この側方距離に
よって衝突を予測算出するようにしている。

【０００７】

【作用】この様に構成される衝突防止装置によれば、特
定される時間間隔で障害物との複数点の距離を測定し、
その距離の変化状態を観測すれば、自己車両と障害物と
の横方向の距離を推定することができる。したがって、
この横方向の距離の推定値が、自己車両の側方から外れ
る位置であれば、対向車と安全にすれ違うことが予測で
きるものであり、障害物が自己車両の範囲内にあれば、
衝突を予知して警報を発することができる。

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の一実施例を
説明する。図１はその構成を示すもので、自己車両11の
前方には、右および左方向を分担するようにして、レー
ザあるいは超音波等を用いた距離センサ121 、122 が設
けられている。

【０００９】この様な自己車両11に対して、その前方の
例えば右側の距離センサ121 の測定範囲内に、第１およ
び第２の車両ＡおよびＢが存在するとした場合、この距
離センサ121 によって車両Ａとの距離ｒa およびｒb が
計測される。

【００１０】この場合この例においては、車両Ａは自己
車両11と同じ走行車線を走行し、このまま接近すれば衝
突するものとする。また車両Ｂは自己車両11の隣の車線
内にあり、接近しても自己車両11との間に、側方のＸ方
向距離が安全にすれ違える距離Ｘmin が設定されるもの
と仮定する。また、この例では車両11の車幅は“ｂ”で
あり、距離センサ121 および122 は互いに隣接した状態
で車両11の前方の中央部に設定され、距離センサ121 か
ら車両11の側面までは“ｂ／２”の距離が存在するもの
としている。

【００１１】距離センサ121 、122 でそれぞれ測定した
前方車両との距離情報は、例えばマイクロコンピュータ
によって構成される電子制御ユニット13（ＥＣＵ）に入
力される。このＥＣＵ13においては、自己車両11と前方
車両ＡおよびＢとのそれぞれのＸ方向の距離を推測す
る。

【００１２】このＥＣＵ13に対しては、車輪14に対応し
て設定される車速センサ15からの車速情報、およびステ
アリング16に対応して設定されるステアリングセンサ17
から得られる操舵角情報が入力する。これらのセンサ1
5、17からの検出信号に基づいて、ＥＣＵ13において前
方車両ＡあるいはＢとの距離データを、車速および操舵
角によって補正する。

【００１３】このＥＣＵ13においては、対向車両Ａおよ
びＢ等の前方障害物と自己車両11との将来の位置関係を
予測する。そして、このＥＣＵ13からの予測にしたがっ
てアクチュエータ18を駆動制御する。このアクチュエー
タ18は、詳細は図示していないが、衝突警報装置を作動
させ、またブレーキ装置等を駆動する。

【００１４】この様な状況において、同じ車線内にある
対向車両Ａが自己車両11に接近してくるものと仮定する
と、距離センサ121 によって対向車両Ａとの距離ｒa
を、例えば１／１００秒程度の微小時間間隔Δｔ毎に少
なくとも３点で測定すると、図２で示すように測定時刻
ｔ1 、ｔ2 、ｔ3 にそれぞれ対応して距離ｒa1、ｒa2、
ｒa3がそれぞれプロットされる。したがって、この３点
の距離データに基づいて自己車両11と車両Ａとの横方向
の距離Ｘが Ｘ＝ｆ（ｒa1、ｒa2、ｒa3） によって推定できる。

【００１５】この場合、対向車Ａは自己車両11に対して
真正面から接近してきているものであるため、時刻ｔa
で距離センサ121 から横方向の距離Ｘが、自己車両11の
センサ121 から車両側面までの距離“Ｘ≦ｂ／２”とな
り、衝突を予知することができる。この様に衝突が予知
できた場合は、アクチュエータ18により衝突予知の警報
を発することができ、またブレーキ、ステアリングを作
動させる衝突回避の動作を指令することができる。

【００１６】また、すれ違いの行える対向車両Ｂが自己
車両11に接近してきた場合には、同様に時刻ｔ1 、ｔ2
、ｔ3 にそれぞれ対応して、対向車Ｂとの距離ｒb1、
ｒb2、ｒb3がプロットされるもので、 Ｘ＝ｆ（ｒb1、ｒb2、ｒｂ3 ） の関係から、図３で示すように表されるようになり、対
向車Ｂは時刻ｔb で自己車両11に距離Ｘmin まで接近す
るが、衝突することがないことが判断できる。そのとき
のすれ違う相対速度と側方距離Ｘmin より、アクチュエ
ータ18の作動を判断する。

【００１７】ここで、図４で示すように自己車両と対向
車との横方向の距離をＸ、進行方向の距離をＹo とし、
対向車が速度Ｖで接近するものと仮定すると、時間Δｔ
毎に車両は“ＶΔｔ”接近するようになり、この時間Δ
ｔ毎の自己車両と対向車との距離ｒ0 、ｒ1 、ｒ2 とＸ
との関係は、それぞれ次式のようになる。

【００１８】

【数１】 ここで、距離センサ121 、122 によって測定できるの
は、対向車との相対距離ｒ0 、ｒ1 、ｒ2 のみであり、
このデータのみによって自己車両11と対向車との最も近
接する予想距離Ｘを求めるために(1) 〜(3) 式を展開す
ると次のようになる。

【００１９】

【数２】 図２および図３は、時間軸に対して対向車との距離デー
タがｒa1〜ｒa3、およびｒb1〜ｒb3と検出されたときの
Ｘの変化状態に対応した将来の予想曲線を示している。

【００２０】この様な距離入力データに基づいてＸ方向
距離を推定する計算式は非常に簡単なものであるため、
Δｔは“１／１００秒”以下に設定することは容易であ
り、センサ類の精度よりも誤差は少ない。

【００２１】例えば、自己車両11に対して、対向車Ａが
真正面の１０ｍの位置からフル加速で発進したものと仮
定する。例えば“０〜１００Ｋm ／ｈ”までの加速が５
秒とし、すなわち加速度が“５．５ｍ／Ｓ² ”であると
すると、(4) 式に ｒ0 ＝１０．０ｍ ｒ1 ＝９．９９９９９７３ｍ ｒ2 ＝９．９９８８８８９ｍ を代入すると、横方向距離Ｘは次のようになる。 Ｘ＝０．０００２７６ｍ すなわち、極めて近い距離から実際にあり得ないような
加速によって対向車が正面から接近しても、演算による
横方向の誤差は“０．２８ｍｍ”にしか過ぎないもので
あり、Δｔが微小なものであるため、等速度運動として
取り扱っても全く問題はない。

【００２２】図５はＥＣＵ13における処理の流れを示す
もので、キースイッチ等の投入に対応してこの衝突防止
装置の作動が開始されると、まずステップ201 で計測動
作等を行うカウンタｎ値を“０”に設定する初期設定が
行われる。このカウンタｎの計数値は、Δｔ（例えば１
／１００秒）毎に歩進されるもので、このｎの値が歩進
される毎に、自己車両と対向車両との距離ｒn 、ｒn+1
、…が計測される。

【００２３】この様に計測された対向車との距離情報
は、最新の２つの距離情報に限り記憶されるもので、ス
テップ202 ではこの記憶された最新の２つの距離情報を
読み出すと共に、そのときの距離情報を検出する。例え
ば、“ｎ＝ｎ＋２”のタイミングにあっては、それ以前
の最新の２つの距離情報ｒn およびｒn+1 を読み出すと
共に、このタイミングの距離情報ｒn+2 を距離センサに
よって検出する。このようにしてΔｔ毎の３つの距離情
報ｒn 、ｒn+1 、ｒn+2 が揃ったならば、ステップ203
でその中の最新の２つの情報ｒn+1 およびｒn+2 を記憶
する。

【００２４】ステップ204 では、３つの距離情報ｒn 、
ｒn+1 、ｒn+2 を用い前記(4) 式に基づいて対向車との
横方向の距離Ｘを推定し、次のステップ205 でｎに
“１”を加算する。

【００２５】このようにして横方向の距離Ｘが推定され
たならば、ステップ206 でこのＸが自己車両の半分の
“ｂ／２”より小さいか否かを判定する。もし、Ｘが自
己車両の半分の距離よりも小さければ、対向車との衝突
が予知されるものであり、ステップ207 で警報のための
タイマーをスタートさせる。また、対向車との衝突が予
測されない場合は、ステップ202 に戻る。

【００２６】ステップ208 では所定時間ΔＴ（例えば１
秒）の経過を待ち、その間はステップ202 に戻って対向
車との距離の計測を継続し、引き続いてＸの推定を行
う。そして、衝突を回避する行動がこのΔＴの間行われ
なければ、ステップ209 に進んで衝突予知の警報を発報
する。

【００２７】ステップ210 では対向車との距離ｒが、自
己車両の走行速度との関連で推測される停止距離ｒmin
より小さくなったか否かを判断し、対向車が停止距離ｒ
minより接近する状態でステップ211 に進んでブレーキ
を作動させ、衝突を避けるための安全停止をさせるよう
にする。この場合、ステアリングを駆動して衝突の回避
行動が行われるようにすることも考えられる。そして、
キースイッチのオフ等に伴う終了に対応して、ステップ
212 でタイマー類および距離情報を記憶したメモリをク
リアする。

【００２８】以上の実施例の説明においては、対向車と
の衝突防止について説明したが、これは自己車両が前を
走行する車両に追い付くような場合においても、そのま
ま追突予知のために使用できる。また、距離センサ121
、122 は無指向性のものが使用されるものであるた
め、側方から接近してくる車両との衝突も予知できるも
ので、要するに自己車両に相対的に接近してくる他車と
の衝突を予知できる。また相対的に接近する車両等に限
らず、移動しない障害物との接近をも検知できるもので
あるため、これら障害物との衝突も予知できる。

【００２９】さらに実施例においては、車体の前部中央
部に前方の左右方向にそれぞれ対応して２つの距離セン
サ121 、122 を設け、対向する障害物の方向を特定して
いるものであるが、対向車とのすれちがう方向に対応し
てその一方の距離センサのみでも充分効果が発揮でき
る。また、中央部に１個の距離センサを設置するように
しても、すれちがう方向は推測できないが衝突の有無を
予知することができ、衝突防止の効果は充分に発揮され
る。そして、この様な衝突防止装置に使用される距離セ
ンサは、特に指向性が要求されるものではないので、超
音波、レーザ、赤外線等を用いた任意のセンサを用いる
ことができる。

【００３０】さらに実施例では、車体の前方に距離セン
サを設置し、前方から接近する障害物の存在を検知した
が、車体の後方に距離センサを設置するようにすれば、
自己車両後方の他車を検知して後方追突を予測すること
が可能である。

【００３１】

【発明の効果】以上のようにこの発明に係る衝突防止装
置は、自己の車両に接近するあらゆる障害物との衝突を
予測できるものであり、例えば対向車両との安全すれち
がいを推定し、衝突する進路を走行している場合には、
これを事前に予測することができる。したがって、車の
安全運転のために非常に大きな効果が発揮される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係る衝突防止装置を説明
するための概要構成図。

【図２】上記実施例において正面の対向車との接近の状
況を説明する図。

【図３】同じくすれちがう対向車との接近の状況を説明
する図。

【図４】対向車との距離測定状態を説明する図。

【図５】衝突防止のための電子制御ユニットにおける処
理の流れを説明するフローチャート。

【符号の説明】

11…自己車両、121 、122 …距離センサ、13…電子制御
ユニット（ＥＣＵ）、14…車輪、15…車速センサ、16…
ステアリング、17…操舵角センサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両に設置され、車両と車両周辺に位置
   する障害物との間の距離を測定する距離センサと、 この距離センサによって、特定される時間間隔で複数点
   の車両と障害物間の距離をそれぞれ測定検出する距離検
   出手段と、 前記それぞれの測定距離の変化量から、車両と障害物と
   の側方距離を測定算出する側方距離算出手段と、 前記側方距離によって衝突を予測する衝突予測手段と、 を備えたことを特徴とする衝突防止装置。