JPH0587921A

JPH0587921A - 被追突防止装置

Info

Publication number: JPH0587921A
Application number: JP3247949A
Authority: JP
Inventors: Shoji Kamata; 昭司鎌田; Masato Yoshida; 眞人吉田; Hidenori Miyazaki; 秀徳宮崎; Daisuke Itao; 大助板尾
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1991-09-26
Filing date: 1991-09-26
Publication date: 1993-04-09

Abstract

(57)【要約】【目的】高精度な距離情報を得ることができる符号化変
調レーダ装置を使用することにより信頼性の高い被追突
防止装置を得る。【構成】パルス幅が最大検出距離に相当するクロック信
号を発生するクロック回路、前記クロック信号に基づい
て符号化パルスを発生する符号化パルス発生器、符号化
パルス信号に基づいて自移動体後方を走行する他移動体
に向けて送信される送信信号と他移動体からの受信信号
との相関値を測定する相関器、相関器に対応する距離を
算出する演算器とを備える符号化変調レーダ装置（車間
距離計測装置）１と、車速センサ等の各種センサ情報に
基づいて自移動体後方を走行する他移動体との追突可能
性を演算する情報処理装置３と、情報処理装置３の演算
結果に基づいて警報を発生する警報装置４とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、後方から自分に向かっ
て走行してくる移動体に対して符号化された電磁波を送
信し、送信信号と受信信号の伝搬遅延時間を相関値で表
し、その相関値に基づいて後方の移動体までの距離を測
定する符号化変調レーダ装置を用いた被追突防止装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の安全装置としての従来の被突防
止装置には、パルスエコー方式レーダを用いるもの、及
びランダム変調レーダを用いるものがある。パルスエコ
ー方式のレーダ装置は、発信器から発射した高出力のパ
ルスと、反射体から反射した受信パルスとを比較しその
時間差から距離を測定する。また、ランダム変調レーダ
装置は、ｍ系列パルス信号を送信し、受信信号とその送
信信号との相関値を求めて距離を測定する。この場合の
相関は、符号系列をビット毎に比較した場合の一致ビッ
ト数から不一致ビット数を引いたものとして表現され
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のパルス
エコー方式レーダ装置では、高出力の発信デバイスが必
要なためにコストが高くなる、干渉に弱い、雑音に弱い
等の問題がある。特に、メディアとしてレーザを用いた
場合、雨や霧，煙等の影響を受けて測定距離が大幅に減
少し、被追突防止装置としての役目を十分に果たせない
という大きな問題がある。

【０００４】また、上記の従来のランダム変調レーダ装
置では、ｍ系列パルス信号のパルス幅が測距分解能を決
定しているために、つまり、１ビットパルス幅以下のズ
レ量は相関値に表れないために、距離分解能が低く被追
突防止装置として実用的でない。そこで、その精度を上
げるために非常に多段な位相シフト信号を用いることが
考えられるが、高速なクロックを必要としその相関を求
めるための処理にも時間がかかり、構成が複雑なものに
なる不都合があった。

【０００５】本発明の目的は、１クロックのパルス幅間
のズレ量を相関値として表すことにより上記の問題を解
決し、その相関値と他のセンサからの出力とを使用して
危険な状態になった時に自動的に自移動体の運転者や後
方を走行する移動体に警報を発することのできる被追突
防止装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、パルス幅が最
大検出距離に相当するクロック信号を発生するクロック
回路と、前記クロック信号に基づいて符号化パルスを発
生する符号化パルス発生器と、前記符号化パルス信号に
対応した電磁波を自移動体後方に向けて送信する送信器
と、自移動体後方を走行している他の移動体からの反射
信号を受信する受信器と、前記送信器からの送信信号と
前記受信器での受信信号の時間ズレ量を相関値として測
定する相関器と、前記相関値に対応する距離を算出する
演算器とを備える符号化変調レーダ装置と、前記符号化
変調レーダ装置からの距離情報と、車速センサ等の他の
センサ情報とに基づいて自移動体後方を走行している他
の移動体による追突可能性を演算する情報処理装置と、
前記情報処理装置の演算結果に基づいて警報を発生する
警報装置と、を備えることを特徴とする。

【０００７】また、前記符号化変調レーダ装置として、
パルス幅が最大検出距離に相当するクロック信号を発生
するクロック回路と、前記クロック信号に基づいて符号
化パルスを発生する符号化パルス発生器と、前記符号化
パルス信号に対応した電磁波を自移動体後方に向けて送
信する送信器と、自移動体後方を走行している他の移動
体からの反射信号を受信する受信器と、前記符号化パル
ス発生器からの符号化パルスを位相シフトする位相器
と、前記位相器で位相シフトされた各位相シフト信号と
前記受信器での受信信号の各々の時間ズレ量を各相関値
として測定する相関器と、前記各相関値に基づいて他の
移動体までの距離を算出する演算器とを備えることを特
徴とする。

【０００８】

【作用】パルス幅が最大検出距離に相当するクロック信
号を発生するクロック回路と、そのクロック信号に基づ
いて符号化パルスを発生する符号化パルス発生器とを使
用し、さらに送信信号と受信信号の上記パルス幅以内の
時間ズレ量を相関値として求める相関器とを使用するこ
とにより、反射体までの距離を算出する符号化変調レー
ダ装置については、本出願人が先に出願した。この符号
化変調レーダ装置では、送信信号と受信信号との時間ズ
レ量が上記クロック信号のパルス幅以下である限り、そ
の相関をとることによって反射体までの距離を算出する
ことができるために、上記に述べた従来のランダム変調
レーダ装置等に比較して極めて高精度な測距が可能にな
る。本発明では、この高精度測距が可能な符号化変調レ
ーダ装置と、車速センサ等の他のセンサ情報とに基づき
自移動体後方を走行する他の移動体との追突可能性を演
算する。すなわち、他の移動体までの距離情報とともに
車速等の他の情報を知ることにより、被追突可能性を演
算する訳である。この被追突可能性の演算には、ファジ
イ演算手法等を使用することが可能である。たとえば、
一般に、車速１００ｋｍ／ｈで車間距離１００ｍ、８０
ｋｍ／ｈで８０ｍをとるのが良いと言われているため
に、車間距離情報と車速情報を情報処理装置に入力させ
ることにより、この条件よりも悪い状態にあるかどうか
の判定を行って追突の可能性が高いかどうかを判断する
ことが可能になる。そして、上記情報処理装置の演算結
果に基づいて危険な場合には警報装置で警報が自移動体
または他の移動体の運転者に対して発生される。

【０００９】また、上記の符号化変調レーダ装置は対ノ
イズ性を高めるために、また他の符号化変調レーダ装置
との干渉を防ぐために、符号化パルスを位相シフトする
位相器を設け、この位相器で位相シフトされた各位相シ
フト信号と受信信号との時間ズレ量を相関値として求め
ることも可能である。

【００１０】

【実施例】図１は、本発明の被追突防止装置の実施例の
概略ブロック図を示している。１は、符号化変調レーダ
装置で構成される車間距離計測装置である。この装置は
自車の後方に配置される。２は、車速センサ等の各種セ
ンサ情報を収集するセンサ手段である。３は、上記車間
距離計測装置１で得られた車間情報とセンサ手段２で得
られた各種センサからの情報を収集して、それらの情報
に基づいて自車後方を走行する他車との追突可能性を演
算する情報処理装置である。また、４は情報処理装置３
の演算結果に基づいて警報を発生する警報装置である。
この警報装置４は、自車の運転車に対してアラーム表示
またはアラーム音鳴動を行い、後方走行の他車に対して
はブレーキランプを点灯することでアラーム表示を行
う。図２（Ａ）は警報されていない状態を示し、同図
（Ｂ）は警報されている状態を示している。

【００１１】前記車間距離計測装置１を構成する符号化
変調レーダ装置は、図３に示す構成にある。クロック回
路１０は、クロック発信器その他分周器等を含み、パル
ス幅が最大検出距離に相当するクロック信号を発生す
る。符号化パルス発生器１１は、シフトレジスタで構成
され、前記クロック信号に基づいてｍ系列の符号化パル
スを発生する。この符号化パルスがレーザ駆動回路１２
に送られ、レーザ発信器１３を駆動して後方に向けてレ
ーザ波を発射する。後方の他車で反射されたレーザ波は
受信器１４で受信され受信アンプ１５にて適当なレベル
に増幅，波形整形された後相関器１６に送られる。相関
器１６は、符号化パルス発生器１１で生成される送信信
号、すなわち符号化パルス信号と受信器１４で受信され
る受信信号との時間ズレ量の相関値を測定する回路であ
る。その相関値は演算部１７に送られ、ここで上記相関
値に対応する距離が算出される。

【００１２】上記送信信号としては、たとえば図４に示
すものが使用される。図に示すようにｍ系列の符号化パ
ルス列の一周期をＴとし、同パルス列を生成するための
クロック信号のパルス幅Ｔ_Kを最大検出距離に相当する
長さに設定する。このＴ_Kはここでは、１．２５μｓ、
すなわち最大検出距離２００ｍ（往復４００ｍ）に相当
する長さに設定される。このような送信信号を使用する
と、このクロック信号のパルス幅Ｔ_Kを最大距離として
その距離以下の時間ズレ量を有する受信信号との相関値
を求めることで反射体に対する距離を測定することがで
きる。

【００１３】図５は反射体が１００ｍ後方に存在する場
合の相関値を測定する方法を示している。図に示すｍ系
列の符号化パルスは符号化パルス発生器に４ビットシフ
トレジスタを使用することによって１周期１５ビットで
構成されている。図に示すように、相関器１６では、受
信信号ｂの反転信号を作成する。そして、送信信号が立
ち上がってからは、送信信号ａと受信信号ｂとの相関、
すなわち、ここではイクスクルーシブＮＯＲの論理をと
り、送信信号ａが立ち下がってからは送信信号ａと受信
信号の反転信号ｃとの相関、すなわちイクスクルーシブ
ＮＯＲの論理をとる。その結果がｄ及びｅとなる。そし
てｄとｅを合成するとｆの相関値データが得られる。こ
の相関値データを一周期分積分することによって相関値
を得ることができる。相関値は距離に比例するから、演
算部１７は、この相関値を知ることによって距離を算出
することができる。

【００１４】上記の符号化変調レーダ装置に対して、さ
らに対ノイズ性を向上し、雨や霧等の影響を受けにくく
するために、また、他の符号化変調レーダ装置との干渉
を防止するために、送信信号（符号化パルス信号）を位
相シフトする位相器を設ける方法がある。図６はこの構
成を示している。すなわち、符号化パルス発生器１１か
ら送信される送信信号（符号化パルス信号）を位相シフ
トする位相器１８を設け、この位相器１８で位相シフト
した複数の各位相シフト信号と受信器１４で受信した反
射信号（受信信号）の相関値をそれぞれ相関器１６で求
める。そして、各相関値に対応する障害物までの距離を
算出する。すなわち、相関器１６において、各位相シフ
ト信号と受信信号と相関値を求めると、図７に示すよう
なＡ〜Ｅ（ここでは５つの位相シフト信号と受信信号と
の相関値を求めている）のようなプロットを得ることが
できる。そこで、この場合ではＡ点とＢ点を結ぶ直線と
Ｃ，Ｄ，Ｅ点を結ぶ直線を引き、２つの直線の交点のｑ
点を求め、この位置から垂線を引いたＸ軸の値を求め
る。この値が後方の反射体までの距離となる。このよう
な手法によると、ノイズに強く、また他の符号化変調レ
ーダ装置からの干渉などに対しても強いという利点があ
る。図８は、情報処理装置３の構成図を示している。こ
の例では、入力側に符号化変調レーダ装置が接続される
相対情報検出装置２０の他、自車情報検出装置２１、路
面状態検出装置２２及び道路形状検出装置２３を備えて
いる。すなわち、センサ手段２には、速度センサ，加速
度センサ，雨滴センサ，日射センサ，ストロークセン
サ，傾斜センサ，ステアリング角センサ，ストロークセ
ンサ等が含まれ、自車情報検出装置２１では、速度セン
サ，加速度センサから自車の走行状態が検出され、路面
状態検出装置２２では、現在走行している道路の路面状
態が検出され、道路形状検出装置２３では、走行してい
る道路の傾斜状態や曲率状態等が検出される。上記に述
べた符号化変調レーダ装置の出力は後方の車に対する情
報を検出するということで相対情報検出装置２０に接続
されるが、さらに後方の状態を画像で検出するカメラ等
を備えている場合には、そのカメラでとらえた後方の画
像処理結果が入力される場合もある。

【００１５】このようにして上記の２０〜２３の検出装
置で検出された情報群は本発明の情報処理装置に該当す
る衝突危険度推論装置２４に送られる。この例では、衝
突危険度推論装置２４はファジイ推論装置で構成されて
いる。ファジイ知識２４ａの設計は、予め行われたり、
または学習によって更新していくことも可能である。

【００１６】この知識を使用することにより、上記の各
情報を受けて衝突危険度の推論を推論部２４ｂで行う。
そしてその推論の結果、危険レベルに達した時にはその
情報を警報装置４に送り、警報装置４で自車および他車
の運転者に対して警報を行う。

【００１７】図８に示す構成において、後方他車との追
突を回避する上で最も重要な情報は符号化変調レーダ装
置からの情報である。本発明では、この符号化変調レー
ダ装置が極めて性能の高い距離情報を検出することがで
きるために、追突防止システムの信頼性も非常に高いも
のとなる。

【００１８】

【発明の効果】非常に高精度な符号化変調レーダ装置を
使用するために、追突防止機能の信頼性を大幅に高める
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の概略構成図を示す。

【図２】（Ａ），（Ｂ）自車と後方他車との距離による
警報有無状態を示す。

【図３】符号化変調レーダ装置のブロック図を示す。

【図４】符号化パルスの一例を示す図。

【図５】相関器での相関を測定する方法を示す図。

【図６】符号化変調レーダ装置の他の例を示すブロック
図。

【図７】図６に示す符号化変調レーダ装置の作用を説明
する図。

【図８】本発明の実施例の追突防止装置のより詳細なブ
ロック図。

【符号の説明】

１−車間距離計測装置（符号化変調レーダ装置）２−センサ手段３−情報処理装置４−警報装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者板尾大助京都市右京区花園土堂町10番地オムロン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】パルス幅が最大検出距離に相当するクロッ
ク信号を発生するクロック回路と、前記クロック信号に
基づいて符号化パルスを発生する符号化パルス発生器
と、前記符号化パルス信号に対応した電磁波を自移動体
後方に向けて送信する送信器と、自移動体後方を走行し
ている他の移動体からの反射信号を受信する受信器と、
前記送信器からの送信信号と前記受信器での受信信号の
時間ズレ量を相関値として測定する相関器と、前記相関
値に対応する距離を算出する演算器とを備える符号化変
調レーダ装置と、前記符号化変調レーダ装置からの距離情報と、車速セン
サ等の他のセンサ情報とに基づいて自移動体後方を走行
している他の移動体による追突可能性を演算する情報処
理装置と、前記情報処理装置の演算結果に基づいて警報を発生する
警報装置と、を備えることを特徴とする被追突防止装置。
【請求項２】パルス幅が最大検出距離に相当するクロッ
ク信号を発生するクロック回路と、前記クロック信号に
基づいて符号化パルスを発生する符号化パルス発生器
と、前記符号化パルス信号に対応した電磁波を自移動体
後方に向けて送信する送信器と、自移動体後方を走行し
ている他の移動体からの反射信号を受信する受信器と、
前記符号化パルス発生器からの符号化パルスを位相シフ
トする位相器と、前記位相器で位相シフトされた各位相
シフト信号と前記受信器での受信信号の各々の時間ズレ
量を各相関値として測定する相関器と、前記各相関値に
基づいて距離を算出する演算器とを備える符号化変調レ
ーダ装置と、前記符号化変調レーダ装置からの距離情報と、車速セン
サ等の他のセンサ情報とに基づいて自移動体後方を走行
している他の移動体による追突可能性を演算する情報処
理装置と、前記情報処理装置の演算結果に基づいて警報を発生する
警報装置と、を備えることを特徴とする被追突防止装置。