JPH0530999U - 車両用警報装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車間距離が法規制されている道路の走行に際
して、より安全な運転が可能な車両用警報装置を得る。 【構成】 スイッチが閉成されて車間距離の法規制があ
る道路を走行中であることを示している場合には、前方
の障害物との間の距離及び自車速度が所定の基準値を越
えた場合に発生する違反信号を基に警報を発生し、自車
両の車速が所定値を越えている時にスイッチが開放され
ている場合には、インジケータを点灯・点滅させてスイ
ッチの閉成を促し、また、距離表示器には、スイッチ開
放時には前方障害物との間の距離を示す表示信号をその
まま、スイッチ閉成時には前方障害物との間の距離と法
規制された車間距離との差を表示する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、車両前方の障害物を検知して衝突事故の発生を未然に防止するた めの車両用警報装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来の車両用警報装置としては、例えば図４に示すようなものがあった。図に おいて、１はレーザダイオード（以下、ＬＤという）の発光するレーザビームを 用いて、自車両と障害物との間の距離を検出する距離検出部であり、２は自車速 度等の自車両の走行状態を検知する走行状態検知部である。

【０００３】 ３は距離検出部１に距離の検出指令を行って、それに応答して返送される距離 情報と、走行状態検知部２で検知された自車速度情報を元に、自車両と障害物と の相対速度を算出して障害物が停止物か移動物かの判断を行い、また、自車速度 、相対速度、運転者がブレーキをかけるまでの空走時間の個人差に応じて設定す る距離設定などに応じて自車両と障害物との衝突の可能性を判断する信号処理部 である。

【０００４】 ４は信号処理部３からの情報に基づいて、自車両と障害物との距離を表示する とともに、信号処理部３によって障害物との衝突の可能性があると判断された場 合には、警報を発生する警報報知部である。

【０００５】 次に作用を説明する。走行状態検知部２は車速センサ３１を備え、信号処理部 ３は演算回路４１および距離設定スイッチ４２を備えている。車速センサ３１に て検知された自車両の車速信号は演算回路４１に送られ、演算回路４１は当該車 速信号に基づいて算出した車速が３５Km/h以上であると、距離検出部１に距離検 出指令信号を送出する。

【０００６】 距離検出部１ではその距離検出指令信号を駆動信号発生回路１１で受け、駆動 信号発生回路１１は図５（ａ）に示すＬＤ発光信号をＬＤ切換ドライバ１２に送 出する。ＬＤ切換えドライバ１２は受け取ったＬＤ発光信号（ａ）に基づいて、 図５（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示す信号を送出し、発光手段としてのＬＤアレイ １３のＬＤ−Ｌ，ＬＤ−Ｃ，ＬＤ−Ｒを順次発光させる。

【０００７】 ＬＤアレイ１３のＬＤ−Ｌからのレーザビームは自車両前方左寄りに、ＬＤ− Ｃからのレーザビームは前方に、ＬＤ−Ｒからのレーザビームは前方右寄りに、 それぞれ投光レンズ１４を介して出射され、ＬＤ−Ｃのレーザビームは前方障害 物を、ＬＤ−Ｌのレーザビームは左車線からの割り込み車両を、ＬＤ−Ｒのレー ザビームは右車線からの割り込み車両を検出するのに用いられる。

【０００８】 障害物からの反射光は受光レンズ１５で集光され、フォトダイオード（以下、 ＰＤという）１６で受光される。この受光信号は増幅回路１７に送られ、増幅回 路１７はそれを増幅して、図５（ｅ）の信号を出力する。この信号には障害物か らの反射信号Ｂと、近距離の路面などからの反射信号Ａが混在している。

【０００９】 しきい値発生回路１８は駆動信号発生回路１１が出力するＬＤ発光信号（ａ） に基づいて、図５（ｆ）に示すしきい値信号を生成してコンパレータ１９に出力 する。コンパレータ１９は増幅回路１７の出力信号（ｅ）と、このしきい値信号 （ｆ）とのレベル比較を行なう事によって、障害物からの反射信号のみを抽出し 、図５（ｇ）に示す障害物検出パルス信号を出力する。

【００１０】 カウンタ２０は図５（ｈ）に示すようにＬＤ発光信号（ａ）の立上りで、基準 パルス発生回路２１から供給されるクロックパルス信号のカウントを開始し、障 害物からの反射信号に基づく障害物検出パルス信号（ｇ）の立上りでカウントを 停止して、そのカウントアップ時間と光速度から障害物までの距離情報を求め、 それを信号処理部３の演算回路４１に送出する。

【００１１】 次に信号処理部３の演算回路４１における衝突の可能性の判断方法について図 ６に示すフローチャートを参照して説明する。まず電源が投入されると、ＳＴＡ ＲＴステップに進み、演算回路４１を構成するＣＰＵ，ＲＡＭ等の初期化が行わ れる。次に、ステップＳＴ１１で所定の周期毎に距離検出部１のカウンタ２０か ら障害物との距離Ｒの情報を示す距離信号、及び走行状態検出部２の車速センサ ３１から自車速度Ｖ_f の情報を示す車速信号を演算回路４１内に取り込む。

【００１２】 そして、ステップＳＴ１２で距離信号Ｒを表示信号に変換して距離表示器５１ に送出し表示する。次に、ステップＳＴ１３で車間距離Ｒを微分して先行車両な どの障害物と自車両との相対速度（ｄ／ｄｔ）Ｒを、最小二乗法などの演算手法 を用いて算出し、また、先行車の車速Ｖ_a を自車速度Ｖ_f と相対速度（ｄ／ｄｔ ）Ｒとの和によって算出する。

【００１３】 なお、この演算の中で（ｄ／ｄｔ）Ｒ＜０の場合には距離が減少し、障害物に 接近していることを、また（ｄ／ｄｔ）Ｒ＞０の場合には距離が増加しているこ とを、さらに（ｄ／ｄｔ）Ｒ＝０の場合には距離に変化がないことをそれぞれ示 している。

【００１４】 障害物との衝突の可能性を判断する上で自車の初期速度をＶ_f （ｍ／ｓｅｃ） 、障害物（先行車）の初期速度をＶ_a （ｍ／ｓｅｃ）、双方の減速度性能をα（ ｍ／ｓｅｃ² ）とすると、自車の停止距離Ｖ_f ² ／２αと先行車の停止距離Ｖ_a ² ／２αとの差に、距離設定スイッチ４２で設定された自車がブレーキをふむま での時間Ｔ_d による空走距離Ｖ_f ・Ｔ_d を加えた、数１に示す距離Ｒ判断の基準 となる。

【００１５】

【数１】

【００１６】 そこで、まずステップＳＴ１４にて相対速度（ｄ／ｄｔ）Ｒと自車速度Ｖ_f を 比較して、−（ｄ／ｄｔ）Ｒ≒Ｖ_f の場合、即ち障害物が路上停止物とみなされ る場合にはステップＳＴ１５に進み、数１においてＶ_a ＝０であることから、次 の数２による運転の法則により衝突の危険性を判定する。

【００１７】

【数２】

【００１８】 数２が成立する場合には、障害物に対して衝突する危険が発生しており、ステ ップＳＴ１８に進んで警報信号を発生して警報報知部４に送り、その警報器５２ から危険回避のための警報を発する。

【００１９】 一方、ステップＳＴ１４での判定の結果、−（ｄ／ｄｔ）Ｒ≒Ｖ_f でない場合 には障害物は前方の路上を走行する先行車であり、本来数１に従って危険判断を 行なうべきである。しかしながら、相対速度（ｄ／ｄｔ）Ｒの算出精度が厳密に とれないこともあって、算出誤差による誤警報の恐れがあるため、障害物が移動 する先行車の場合にはステップＳＴ１６にて相対速度−（ｄ／ｄｔ）Ｒが所定の 速度Ｃ（ｍ／ｓｅｃ）以上かどうかの判定をまず行う。

【００２０】 その結果、−（ｄ／ｄｔ）Ｒ≧Ｃの場合には相対速度が速く、急接近中である ことから、先行車は限りなく停止物に近いとみなして、ステップＳＴ１５に進み 、以下停止障害物と同じ論理で、数２の判別式による警報出力判断を行なう。

【００２１】 また、ステップＳＴ１６の判定結果が−（ｄ／ｄｔ）Ｒ＜Ｃの場合には、相対 速度が遅く、一定車間距離での通常の追従走行中であるとみなし、自車速Ｖ_f と 先行車速Ｖ_a がほぼ等しいことから、数１は以下に示す数３となりステップＳＴ １７ではこの数３により衝突の危険性を判定し、以下同様にこの数３が成立する 場合には警報を発する。

【００２２】

【数３】

【００２３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このような従来の車両用警報装置にあっては、警報は理論的に 算出される危険距離に対してのみ行われ、また、距離表示器５１には先行車との 車間距離がそのまま表示されるものとなっていたため、ドイツの高速道路（アウ トバーン）などにみられるような、自車速度が５０Km/h以上では車間距離５０ｍ 以上を保持することを義務付ける法規制に対して、それを守らなかった場合に必 ず警報が発せられるとは限らず、運転者は距離表示器５１を常に注視して、先行 車両との車間距離が法規制された距離以下とならないように気を付けていなけれ ばならず、また、法規で規制された車間距離を覚えていないと、法規違反となる 距離までどの程度の余裕があるのか一目ではわかりにくいという問題点があった 。

【００２４】 請求項１に記載の考案は、このような問題点に着目してなされたもので、車間 距離に関する法規制のある道路を走行していることを入力するスイッチが閉成し ている場合に、違反条件が成立したとき警報を発生することにより、上記問題点 を解決することを目的としている。

【００２５】 また、請求項２に記載の考案は、前記スイッチが開放されている場合には先行 車両との車間距離を、閉成されている場合には法規制された車間距離とのマージ ンを表示することにより、上記問題点を解決することを目的としている。

【００２６】

【課題を解決するための手段】 請求項１に記載の考案に係る車両用警報装置は、車間距離に関する法規制のあ る道路を走行する場合に閉成されるスイッチ、このスイッチの閉成時に前方の障 害物との間の距離及び自車速度が所定の基準値を越えた場合に違反信号を作成す る法規違反判定部、及び、前記スイッチの開放時に自車速度が所定値を越えたと きに所定の表示が行われるインジケータを設けたものである。

【００２７】 また、請求項２に記載の考案に係る車両用警報装置は、車間距離に関する法規 制のある道路を走行する場合に閉成されるスイッチ、及び、このスイッチの開放 時には、前方障害物との間の距離を示す表示信号をそのまま出力し、閉成時には 前方障害物との間の距離と法規制された車間距離との差を示す表示信号を出力す る距離計算部を設けたものである。

【００２８】

【作用】

請求項１に記載の考案における車両用警報装置は、スイッチが閉成されて車間 距離に関する法規制のある道路を走行中であることを示している場合には、前方 の障害物との間の距離及び自車速度が所定の基準値を越えた場合に発生する違反 信号に基づいて警報を発生し、また、自車両の車速が所定値を越えている時にス イッチが開放されている場合には、インジケータの表示によってスイッチの閉成 を促すことにより、法規制の違反を運転者に自動的に警告することができる車両 用警報装置を実現する。

【００２９】 また、請求項２に記載の考案における車両用警報装置は、スイッチ開放時には 前方障害物との間の距離を示す表示信号をそのまま距離表示器に表示し、スイッ チ閉成時には前方障害物との間の距離と法規制された車間距離との差を距離表示 器に表示することにより、法規違反となる距離までのマージンが一目でわかる車 両用警報装置を実現する。

【００３０】

【実施例】

以下、この考案を図面に基づいて説明する。図１は請求項１に記載の考案の一 実施例を示す図である。まず、構成を説明すると、ここで、符号１〜４及び１１ 〜２１，３１，４１，４２，５１，５２は、図４の従来例と同一で、同一構成を 示し、重複説明を省略する。

【００３１】 また、図において、５は車両が車間距離に関する法規制のある道路を走行する 場合に運転者の操作によって閉成され、当該車両用警報装置にその旨を示すスイ ッチとしての高速道路スイッチ６１を備えたスイッチ入力部である。

【００３２】 ６は前記スイッチ入力部５の高速道路スイッチ６１が閉成されている場合に、 前方の障害物との間の距離及び自車速度が所定の基準値を越えた時、違反信号を 作成して警報報知部４の警報器５２に送出する法規違反判定部である。

【００３３】 また、警報報知部４内において、５３は前記スイッチ入力部５の高速道路スイ ッチ６１が開放され、かつ走行状態検知部２の車速センサ３１によって検出され た自車両の車速が所定値を越えている場合に、点灯・点滅等の所定の表示がなさ れて、高速道路走行中の運転者に、忘れていた高速道路スイッチ６１の閉成を促 すインジケータである。

【００３４】 次に作用を説明する。この考案による車両用警報装置において、距離検出部１ のカウンタ２０から出力される距離情報は、信号処理部３の演算回路４１に入力 されるとともに、法規違反判定部６の距離判定回路７１にも入力される。距離判 定回路７１は受け取った距離情報が５０ｍ未満の場合にその出力をハイレベルに する。

【００３５】 同様にして、走行状態検知部２の車速センサ３１の検出した自車速情報も、信 号処理部３の演算回路４１に入力されるとともに、法規違反判定部６の車速判定 回路７２にも入力される。車速判定回路７２は受け取った自車速情報が５０Km/h 以上である場合にその出力をハイレベルにする。

【００３６】 一方、車間距離が法規制されている高速道路等を走行する場合、運転者はスイ ッチ入力部５の高速道路スイッチ６１を操作して閉成させる。この高速道路スイ ッチ６１は閉成するとその出力をハイレベルにする。

【００３７】 これら距離判定回路７１、車速判定回路７２、及び高速道路スイッチ６１の出 力は、それぞれ法規違反判定部６のアンド回路７３に入力される。従って、車間 距離が５０ｍ未満で、自車速が５０Km/h以上であり、かつ高速道路スイッチ６１ が閉じている時には、アンド回路７３はハイレベルの違反信号を出力する。

【００３８】 警報報知部４の警報器５２は、演算回路４１からの従来の警報条件成立による 警報信号が入力されなくとも、このアンド回路７３の出力する違反信号がハイレ ベルになれば警報を発する。

【００３９】 そのとき、演算回路４１から従来の警報条件成立による警報信号が与えられて いる場合（図２に（ｂ）で示す領域）には、危険を意味する大音量の警報が警報 器５２より発せられ、また、従来の警報条件が成立していない場合（図２に（ａ ）で示す領域）には、法規違反を注意する小音量の警報が発せられる。

【００４０】 なお、高速道路スイッチ６１は、一般道走行中には不要な警報（図２の斜線部 ）の発令を抑止する目的をもつが、この高速道路スイッチ６１を閉成していない と法規違反時に警報が発令されなくなる。従って、この高速道路スイッチ６１の 押し忘れ防止のため警報報知部４内にインジケータ５３を設けている。

【００４１】 高速道路スイッチ６１の開放時にはその出力はローレベルとなり、それがイン バータ回路６２でハイレベルに変換されてアンド回路６３に入力される。また、 車速判定回路７２は自車速が５０Km/h以上の時に出力をハイレベルにしてアンド 回路６３にも入力する。従ってアンド回路６３は高速道路スイッチ６１が開放さ れていて自車速が５０Km/h以上の時にハイレベルを出力する。

【００４２】 インジケータ５３はこのアンド回路６３の出力がハイレベルの時に所定の表示 、例えば点滅や点灯等がなされ、運転者に高速道路スイッチ６１を押すように促 す。運転者は車間距離が法規制された高速道路上を走行中の時には、この表示に より、押し忘れしていた高速道路スイッチ６１を閉成することができる。

【００４３】 なお、上記実施例では、高速道路スイッチ６１の閉成が忘れられている時、自 車速度が５０Km/h以上になると即座にインジケータ５３が点灯・点滅する場合に ついて説明したが、車速判定回路７２とアンド回路６３の間に、タイマー回路を 設け、車速判定回路７２のハイレベル出力が、ある時間以上継続された時にタイ マ出力をハイレベルにすることにより、高速道路を走行中であると判断する確か らしさを向上させることができる。

【００４４】 また、図３は請求項２に記載の考案の一実施例を示す図である。図において、 ７は高速道路スイッチ６１が閉成されている場合には、法規制距離設定回路８１ に設定された車間距離と、信号処理部３の演算回路４１からの前方障害物との間 の距離との差を減算回路８２で算出し、それを表示信号として警報報知部４の距 離表示器５１に出力するとともに、高速道路スイッチ６１が開放されている場合 には、前記前方障害物との間の距離をそのまま減算回路８２を通過させ、それを 表示信号として距離表示器５１に出力する距離計算部である。

【００４５】 一方、法規違反判定部６内において、７４は前記減算回路８２の出力が負とな ったことを検出してハイレベルを出力する負数検出回路であり、７５は車速判定 回路７２の出力と負数検出回路７４の出力の論理積をとるアンド回路であり、他 は図１の該当部分と同一符号を付して説明の重複をさけている。

【００４６】 次に作用を説明する。高速道路スイッチ６１を閉成させると、その出力はハイ レベルとなる。距離計算部７では、スイッチ入力部５からの信号がハイレベルの 場合には演算回路４１により計算された車間距離データと、あらかじめ法規制距 離設定回路８１に設定されている法規で規制された車間距離（例えば５０ｍ）と の差（車間距離）−（規制値）を減算回路８２で計算して出力する。

【００４７】 また、スイッチ入力部５からの入力信号がローレベル（高速道路スイッチ６１ 開放時）には上記差計算を行わず、演算回路４１からの車間距離データをそのま ま減算回路８２を通過させて出力する。

【００４８】 法規違反判定部６においては、車速判定回路７２にて車速センサ３１の出力す る自車速度情報を入力し、自車速度が５０Km/h以上の場合にハイレベル出力をア ンド回路７５に入力する。また、負数検出回路７４は距離計算部７の出力データ が負数となることを検出し、負数となったことを検出した場合にはハイレベル出 力をアンド回路７５に入力する。

【００４９】 アンド回路７５は、これら車速判定回路７２と負数検出回路７４の出力の論理 積をとることにより、車間距離が法規制値（例えば５０ｍ）未満で、自車速が５ ０Km/h以上の時にハイレベルの違反信号を出力する。

【００５０】 警報報知部４の警報器５２は、演算回路４１からの従来の警報条件による警報 信号が入力されない場合、このアンド回路７５の出力がハイレベルになれば法規 違反を意味する小音量の警報を発する。

【００５１】 一方、演算回路４１から従来の警報条件成立による警報信号が与えられている 場合には危険警報を意味する大音量の警報を発する。

【００５２】 距離表示器５１は、距離計算部７の出力データを表示するため、高速道路スイ ッチ６１が閉成された場合には、減算回路８２で計算された法規制車間距離まで のマージンを表示し、高速スイッチ６１が開放されている場合には、演算回路４ １からの車間距離をそのまま表示する。

【００５３】 なお、上記実施例においては、高速道路スイッチ６１が閉成すると、距離表示 器５１の表示が必ずマージン表示となるものを示したが、表示切換スイッチを別 途用意して、運転者の希望によって先行車両との車間距離を表示できるようにし てもよい。

【００５４】

【考案の効果】

以上説明してきたように、請求項１に記載の考案によれば、その構成を発光手 段より光ビームを前方に向けて発し、かつその反射光と車速センサの検出した自 車両の車速より算出した、前方の障害物との間の距離及び相対速度に基づいて警 報信号を作成する信号処理部を備えてなり、車間距離に関する法規制のある道路 を走行する時に、運転者によって閉成されるスイッチと、前記スイッチが閉成さ れている時、前方の障害物との間の距離及び自車速度が所定の基準値を越えた場 合に違反信号を作成する法規違反判定部と、前記スイッチが開放され、かつ前記 車速センサの検出した自車両の車速が所定値を越えている場合に所定の表示が行 われるインジケータとを設けた構成としたため、違反条件が成立すると警報が発 せられ、運転者は距離表示器を注視する必要がなくなって安全運転が可能となる ばかりか、前記スイッチを閉成させなければ違反時の警報は発令されず、一般道 走行時に不要な警報が発せられるようなこともなく、さらに、前記スイッチの押 し忘れの可能性が考えられる場合には、インジケータでその旨を運転者に表示す ることにより、押し忘れも防止できるという効果が得られる。

【００５５】 また、請求項２に記載の考案によれば、その構成を発光手段より光ビームを前 方に向けて発し、かつその反射光と車速センサの検出した自車両の車速より算出 した、前方の障害物との間の距離及び相対速度に基づいて警報信号を作成する信 号処理部を備えてなり、車間距離に関する法規制のある道路を走行する時に、運 転者によって閉成されるスイッチと、前記スイッチが開放されている時、前記信 号処理部からの前方障害物との間の距離を示す表示信号をそのまま出力し、前記 スイッチが閉成されている時は、法規制された車間距離と前記信号処理部からの 前方障害物との間の距離との差を示す表示信号を出力する距離計算部を設けた構 成としたため、法規違反となる車間距離までのマージンが一目でわかり、運転者 が距離表示部の表示からあとどれくらい近付いても法規違反とならないかを考え る必要がなくなって、より安全な運転をすることが可能になるという効果が得ら れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に記載の考案の一実施例による車両用
警報装置を示すブロック図である。

【図２】上記実施例の自車速と警報する車間距離との関
係を示す説明図である。

【図３】請求項２に記載の考案の一実施例を示すブロッ
ク図である。

【図４】従来の車両用警報装置を示すブロック図であ
る。

【図５】その距離検出部における各部の信号の時間関係
を示すタイミング図である。

【図６】その演算回路における処理の流れを示すフロー
チャートである。

【符号の説明】

３ 信号処理部 ６ 法規違反判定部 ７ 距離演算部 １３ 発光手段（ＬＤアレイ） ３１ 車速センサ ５３ インジケータ ６１ スイッチ（高速道路スイッチ）

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 発光手段（１３）より光ビームを前方に
   向けて発し、かつその反射光と車速センサ（３１）の検
   出した自車両の車速より算出した、前方の障害物との間
   の距離及び相対速度に基づいて警報信号を作成する信号
   処理部（３）を備えてなり、車間距離に関する法規制の
   ある道路を走行する時に、運転者によって閉成されるス
   イッチ（６１）と、前記スイッチ（６１）が閉成されて
   いる時、前方の障害物との間の距離及び自車速度が所定
   の基準値を越えた場合に違反信号を作成する法規違反判
   定部（６）と、前記スイッチ（６１）が開放され、かつ
   前記車速センサ（３１）の検出した自車両の車速が所定
   値を越えている場合に所定の表示が行われるインジケー
   タ（５３）とを設けたことを特徴とする車両用警報装
   置。
2. 【請求項２】 発光手段（１３）より光ビームを前方に
   向けて発し、かつその反射光と車速センサ（３１）の検
   出した自車両の車速より算出した、前方の障害物との間
   の距離及び相対速度に基づいて警報信号を作成する信号
   処理部（３）を備えてなり、車間距離に関する法規制の
   ある道路を走行する時に、運転者によって閉成されるス
   イッチ（６１）と、前記スイッチ（６１）が開放されて
   いる時、前記信号処理部（３）からの前方障害物との間
   の距離を示す表示信号をそのまま出力し、前記スイッチ
   （６１）が閉成されている時は、法規制された車間距離
   と前記信号処理部（３）からの前方障害物との間の距離
   との差を示す表示信号を出力する距離計算部（７）を設
   けたことを特徴とする車両用警報装置。