JPH0652499A - 先行車両接近警報装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】停止している先行車両に対しても適切なタイミ
ングで警報を発生させることの出来る先行車両接近警報
装置を提供する。 【構成】レーダ装置２１によって先行車両との車間距離
を検出し、情報処理回路２５で車間距離の微分値として
自車両と先行車両との相対速度を算出し、その相対速度
と車速センサ２３からの車速信号とに応じて警報距離を
算出し、車間距離が警報距離以下になると、警報発生装
置２７で警報を発する。そして上記情報処理回路２５で
は、車間距離の複数回の検出値に基づいて相対速度を算
出し、かつその検出回数が所定回数以下の場合には、自
車速と同一値を相対速度とする、すなわち先行車両が停
止しているものと見做す。そのため停止車両に対する長
い警報距離を用いて判断することになり、先行車両が停
止していた場合にも早いタイミングで適切な警報を発す
ることが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、自車両から先行車両
までの車間距離およびその車間距離の変化から相対速度
を算出し、過剰接近の場合には運転者に対して警報を発
する先行車両接近警報装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の先行車両接近警報装置としては、
例えば、実開平１−１５２２８２号公報に記載されたも
のがある。この装置においては、車両前方に電磁波（例
えばレーザ光など）を放射して、その電磁波の反射波を
受信し、出力から受信までの伝播遅延時間から反射体ま
での距離Ｒを検出する。そして相対速度などに基づいて
算出された警報距離Ｒｓと計測した距離Ｒとを比較し、
実際の距離Ｒが警報距離Ｒｓよりも短い場合には、運転
者に過剰接近であることを警報するようになっている。
なお、上記の警報距離とは、余裕を持って安全に停止ま
たは回避できる最小限の距離に相当し、それ以下になる
と過剰接近状態となる。上記の警報距離Ｒｓは、自車両
の車速をＶａ、空走時間をＴｄ、減速度をα、自車両と
先行車両との相対速度をｄ／ｄｔ Ｒとすれば、例え
ば、下記（数１）によって求められる。

【０００３】

【数１】

【０００４】なお、空走時間Ｔｄとは、運転者が過剰接
近と判断してから実際に減速または制動が作動するまで
の時間である。また、運転者がその状況下で安全と思わ
れる車間距離を保って走行している場合や、追い越しを
かける直前まで接近を続けた場合等においては、上記の
ごとき一段階のみの警報では警報音が鳴り続けることに
なって、快適な運転が妨げられると共に、警報が出すぎ
ることによって警報に対する運転者の注意力が減少し、
警報本来の目的である過剰接近に対する注意を喚起する
ことが出来なくなってしまう。そのため、上記の従来の
先行車両接近警報装置においては、上記の警報距離Ｒｓ
よりも短い第２の警報距離Ｒ₀を設定し、実際の車間距
離Ｒが警報距離Ｒｓ以下となったときに第１の警報を、
第２の警報距離Ｒ₀以下となったときに第２の警報を発
生させるように警報を２段階にし、第１段階では第１の
警報信号を一定時間発生させた後に停止させて警報器が
鳴り続けないようにし、さらに、それ以上接近してはな
らない第２段階で第２の警報を継続して発生させるよう
に構成している。

【０００５】上記の装置において、先行車両までの車間
距離を検出する手段としては、例えば１００ｍ程度の検
知可能範囲を持つレーダ装置が用いられている。そし
て、その車間距離から相対速度を求めるには、車間距離
Ｒを微分する方法が用いられるが、レーダによる車間距
離の計測には誤差が伴うので、１回の計測値から相対速
度を算出すると誤差が大きくなって実用的でない。その
ため車間距離の複数回の検出値を平均化した値から相対
速度ｄ／ｄｔ Ｒを算出する方法が用いられている。具
体的には、単純平均法、移動平均法、最小二乗法等の方
法が考えられるが、相対速度の誤差が小さい方法として
は最小二乗法が適している（例えば、日産技報第２７
号、１９９０年６月、第１６２頁に記載）。最小二乗法
による相対速度ｄ／ｄｔ Ｒの算出方法は、車間距離検
出時間刻みをΔＴとし、Ｒ_n-(2k-1)〜Ｒ_nまでの２ｋ個
の連続した車間距離データから算出するものとすれば、
下記（数２）式のようになる。

【０００６】

【数２】

【０００７】例えば、上記（数２）を用いて、Ｒ₁〜Ｒ₄
の４個の連続した車間距離データから相対速度ｄ／ｄｔ
Ｒを求めると、下記（数３）式に示すようになる。

【０００８】

【数３】

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の先行車両接近警報装置においては、以下のよ
うな問題点があった。前記のように、車間距離データか
ら相対速度を算出するためには複数個の車間距離データ
が必要となるが、レーダにおける検出可能範囲に入って
きた直後は車間距離データの個数が足りないため相対速
度が算出できない。そのため従来は、検出可能範囲に入
ってきた直後は、相対速度＝０として警報距離Ｒｓを算
出し、それに基づいて警報判断を行なっている。しか
し、相対速度＝０すなわち先行車両が自車両と同じ速度
で走行しているものと見做して警報判断を行なった場合
には次のごとき問題が生じる。図７は、相対速度＝０す
なわち先行車両が自車両と同じ速度で走行している場合
の警報距離Ｒｓと、相対速度＝自車速すなわち先行車両
が停止している場合の警報距離Ｒｓ′とをそれぞれ自車
速に対して表示した特性図である。図７から判るよう
に、先行車両が自車両と同じ速度で走行している場合の
警報距離Ｒｓに対して、先行車両が停止している場合の
警報距離Ｒｓ′は非常に長くなる。すなわち先行車両が
前方に向かって走行している場合には、瞬間に停止（速
度０になる）することは考えられず、それだけ自車両が
制動または回避操作を行なう距離が長くなるので、比較
的短い距離まで安全であると判断することが出来る。し
かし、先行車両が停止している場合には、自車両が制動
または回避操作を行なえる距離としてはその車間距離だ
けになるので、警報距離として長い距離Ｒｓ′を設定す
る必要がある。ところが、前記のように、従来の先行車
両接近警報装置においては、先行車両が停止している場
合でも、レーダ装置の検出可能範囲に入ってきた直後
は、相対速度＝０すなわち先行車両が自車両と同じ速度
で走行しているものと見做して警報判断を行なってお
り、図７の警報距離Ｒｓを用いることになる。すなわ
ち、実際には停止車両に対する警報距離Ｒｓ′という、
より長い警報距離を用いて警報判断を行なうべきにもか
かわらず、短い警報距離Ｒｓを用いて警報判断を行なっ
ているため、警報を発生させる判断が遅れ、停止してい
る先行車両に対する適切な警報をすばやく発生させるこ
とができない、という問題があった。例えば、図７にお
いて、自車両が８０ｋｍ／ｈで走行している場合に、停
止している先行車両を７０ｍ手前の地点で発見したとす
れば、停止車両に対する警報距離Ｒｓ′（この場合は約
９０ｍ）よりも短いので、本来ならば即座に警報を発生
させるよう判断すべきである。しかし、実際には、走行
車両に対する警報距離Ｒｓ（この場合は約４５ｍ）に対
して比較してしまうため、警報が発生しないこととな
る。したがって停止している先行車両がレーダ装置の検
出可能範囲に入ってきてから車間距離のデータ数が所定
数だけ揃うまでの間は、警報タイミングが遅れてしま
い、適切な警報をすばやく発生することが出来なかっ
た。図８は上記の状態を示した図であり、警報発生タイ
ミングが遅れる状態が示されている。実際の装置では、
先行車両までの車間距離検出は例えば一回につき約０.
１秒かかり、さらに最小二乗法で相対速度を算出するた
めに４つの車間距離データが必要であるとすれば、レー
ダ装置で先行車両を検知してから相対速度を算出するま
でに約０.４秒かかることになる。停止車両の可能性が
高い渋滞の後尾や事故現場の直前等では、なるべく早い
タイミングで警報を発生することが望ましいが、上記の
ごとく、従来の先行車両接近警報装置においては、停止
している先行車両に対する適切な警報をすばやく発生さ
せることが出来ない、という問題があった。

【００１０】本発明は、上記のごとき従来技術の問題を
解決するためになされたものであり、停止車両に対して
も適切なタイミングで警報を発生させることの出来る先
行車両接近警報装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明においては、特許請求の範囲に記載するよう
に構成している。図１は、請求項１に記載の発明のクレ
ーム対応図である。図１において、車間距離検出手段１
は、自車両と先行車両の間の車間距離を検出する。この
車間距離検出手段１は、例えば後記図３の実施例におけ
るレーダ装置２１に相当する。また、自車速検出手段３
は、自車両の走行速度を検出する。この自車速検出手段
３は、例えば後記図３の実施例における車速センサ２３
に相当する。また、相対速度算出手段５は、車間距離検
出値の時間変化から先行車両の自車両に対する相対速度
を算出する。また、この相対速度算出に際しては、車間
距離の複数回の検出値に基づいて相対速度を算出し、か
つその検出回数が所定回数以下の場合には、自車速検出
値と同一値を相対速度として出力する。また、警報判断
手段７は、少なくとも相対速度を含む情報に基づいて算
出される警報距離と車間距離検出値とを比較して車間距
離の方が短い場合に先行車両接近警報を発生すると判断
する。上記の相対速度算出手段５と警報判断手段７は、
例えば後記図３の実施例における情報処理回路２５に相
当する。また、警報発生手段９は、警報判断手段７の判
断に従って運転者に警報を発する。この警報発生手段９
は、例えば後記図３の実施例における警報発生装置２７
に相当する。

【００１２】次に、図２は、請求項２に記載の発明のク
レーム対応図である。図２において、前方交通情報判断
手段４は、現在走行している道路の前方の交通情報を検
出して前方に障害物が存在する可能性が高い場合に前方
障害物情報を発生する。この前方交通情報判断手段４
は、例えば後記図５の実施例における路車間通信装置２
４に相当する。また、相対速度算出手段６は、車間距離
検出値の時間変化から先行車両の自車両に対する相対速
度を算出する。また、この相対速度算出に際しては、車
間距離の複数回の検出値に基づいて相対速度を算出し、
かつその検出回数が所定回数以下の場合であって、しか
も前方交通情報判断手段４からの前方障害物情報が存在
する場合には、自車速検出値と同一値を相対速度として
出力するものである。この相対速度算出手段６は、例え
ば後記図５の実施例における情報処理回路２６の一部に
相当する。その他の部分は、前記図１と同様である。

【００１３】

【作用】上記のように、請求項１に記載の発明において
は、車間距離の検出値から相対速度を演算する際に、車
間距離の複数回の検出値に基づいて相対速度を算出し、
かつその検出回数が所定回数以下の場合には、自車速検
出値と同一値を相対速度とする、すなわち先行車両が停
止しているものと見做す値を出力する。したがって警報
判断手段における警報距離は、停止車両に対する長い警
報距離（前記図７のＲｓ′に相当）を用いて判断するこ
とになり、先行車両が停止していた場合にも早いタイミ
ングで適切な警報を発することが出来る。

【００１４】また、請求項２に記載の発明においては、
請求項１の構成に加えて、前方交通情報判断手段を設
け、相対速度算出に際しては、車間距離の複数回の検出
値に基づいて相対速度を算出し、かつその検出回数が所
定回数以下の場合であって、しかも前方交通情報判断手
段からの前方障害物が在るという情報が存在する場合に
は、自車速検出値と同一値を相対速度として出力するも
のである。すなわち、走行している道路前方の障害物の
存在可能性を判断し、渋滞後尾や事故現場等のように障
害物が発生する可能性が高い領域でのみ、相対速度とし
て先行車両が停止しているものと見做す値を出力する。
したがって先行車両が停止していた場合にも早いタイミ
ングで適切な警報を発することが出来ると共に、通常走
行時に警報が頻繁に発生して運転者の信頼感を損なうお
それもない。

【００１５】

【実施例】図３は、この発明の第１の実施例のブロック
図である。図３において、２１は先行車両との車間距離
Ｒを検出するレーダ装置、２３は自車速Ｖａを検出する
車速センサである。また、情報処理回路２５は、レーダ
装置２１からの車間距離Ｒに基づいて相対速度ｄ／ｄｔ
Ｒを算出し、かつ車速センサ２３からの自車速Ｖａ等
を用いて状況を判断し、警報信号を発生する。また、２
７はその警報信号を受けて警報を発生させる警報発生装
置である。なお、レーダ装置２１はレーザ光または電波
等を送受信用の信号として用いるものであり、情報処理
回路２５は例えばマイクロコンピュータで構成すること
が出来る。また、警報発生装置２７としては、音響（ブ
ザーや音声等）、光（警報ランプ等）、振動（座席を振
動させる装置等）等の警報を発する装置を用いることが
出来る。

【００１６】次に、図４は、情報処理回路２５における
演算処理を示すフローチャートである。図４において、
まず、ステップ３１で車速センサ２３からの自車速Ｖａ
およびレーダ装置２１からの車間距離Ｒを読み込む。次
に、ステップ３３では、この先行車両に対する車間距離
Ｒの検出が何回目かを判断し、所定回数以下の場合には
先行車両停止の条件での警報判断を行なうため、ステッ
プ３９へと進む。この先行車両に対する車間距離検出回
数は、距離検出値Ｒが出力されるようになってから現在
までの連続して検出できた回数を意味し、また、所定回
数とは例えば４つの車間距離データから最小二乗法を用
いて相対速度を算出する場合には３回とすればよい。ス
テップ３３で車間距離検出回数が所定回数より大（上記
の例では４回以上）であると判断された場合には、相対
速度ｄ／ｄｔ Ｒを算出するに十分な個数の車間距離デ
ータが得られたのでステップ３５へ進み、相対速度ｄ／
ｄｔ Ｒを算出する。この相対速度ｄ／ｄｔ Ｒを求める
手法は、前述したように最小二乗法などを用いる。次
に、ステップ３７では、−ｄ／ｄｔ Ｒと自車速Ｖａと
を比較し、ほぼ等しい場合、すなわち先行車両が停止し
ている場合にはステップ３９へ進む。ステップ３９で
は、下記（数４）式を用いて警報距離Ｒｓ′を算出し、
その値と計測された車間距離Ｒとを比較する。 Ｒｓ′＝ＶａＴｄ＋（Ｖａ²／２α）≧Ｒ …（数４） なお、（数４）式において、Ｔｄは空走時間、αは減速
度である。上記（数４）式が成立する場合は、停止して
いる先行車両に自車両が急速に接近している場合で、そ
の距離が警報距離Ｒ′以下になったことを示すから、ス
テップ５１へ進んで２次警報を発生させる。また、（数
４）式が成立しない場合にはステップ３１へ戻る。一
方、ステップ３７で、−ｄ／ｄｔ Ｒが自車速Ｖａと同
等ではない場合、すなわち、先行車両が走行中であると
判別された場合には、ステップ４１へ進む。

【００１７】ステップ４１では、下記（数５）式を用い
て警報距離Ｒｓを算出し、その値と計測された車間距離
Ｒとを比較する。

【００１８】

【数５】

【００１９】上記の（数５）式が成立する場合は、走行
中の先行車両との車間距離が警報距離Ｒｓ以下になった
ことを意味するからステップ４３へ進む。（数５）式が
成立しない場合にはステップ３１へ戻る。ステップ４３
では、予め定めた２次警報距離Ｒ₀と車間距離Ｒを比較
し、２次警報距離Ｒ₀よりも車間距離Ｒが小さい場合に
は、ステップ５１へと進んで２次警報を発生させる。ま
た、２次警報距離Ｒ₀よりも車間距離Ｒが大きい場合に
は、ステップ４５へ進む。ステップ４５では、警報発生
時点Ｔ_F1から現在の時刻Ｔ_nまでの経過時間が、予め定
めた警報時間Δｔに達したか否かを判断し、警報時間Δ
ｔ以内であれば、ステップ４７で１次警報を発生する旨
の指令を警報発生装置２７へ出力する。また、警報時間
Δｔを越えていれば、ステップ４９で１次警報を停止す
る旨の指令を警報発生装置２７へ出力する。なお、１次
警報として警報ランプと警報ブザーとの２種類を用い、
ステップ４５で“ＹＥＳ”の場合には警報ランプと警報
ブザーとの両方を作動させ、その後、ステップ４５が
“ＮＯ”（警報時間Δｔ経過）になった場合には、警報
ランプのみを継続して点灯させ、警報ブザーは停止させ
るようにしてもよい。また、前記のステップ５１では、
警報ランプと警報ブザーの両方（またはいずれか一方）
の２次警報を発生させる。その後、ステップ３１へ戻
り、処理を繰り返す。なお、ステップ３３において、車
間距離の検出回数が所定回数以上になれば、ステップ３
５以下の通常の相対速度演算になるので、その時点で先
行車両が警報距離以上であると判断された場合には、前
記の２次警報は停止される。上記のように、先行車両が
停止しているか、または停止していると見做された場合
で車間距離が警報距離Ｒｓ′以下になった場合、および
先行車両が走行中で車間距離が２次警報距離Ｒ₀（Ｒ₀＜
Ｒｓ＜Ｒｓ′）以下になった場合には、２次警報が発生
し、先行車両が走行中で車間距離が警報距離Ｒｓ以下に
なった場合には１次警報が発生する。

【００２０】上記のように、第１の実施例においては、
レーダ装置の検知距離内に先行車両が入ってきた検知初
期で、車間距離の検出回数が所定回数以下の場合には、
先行車両が停止しているのものと見做して警報判断を行
ない、警報を発生するようになっている。そのため渋滞
の後尾や事故現場の直前等のように停止車両が存在する
場合に早いタイミングで警報を発生すること出来るの
で、停止車両に対しても適切なタイミングで警報を発生
させることが出来る。

【００２１】次に、図５は本発明の第２の実施例のブロ
ック図である。図５において、路車間通信装置２４は、
走行している高速道路等における前方の交通情報、例え
ば、数ｋｍ先で渋滞が発生しているとか、事故車両、故
障車両が発生して停止しているといった障害物の存在可
能性を示す情報を、無線局等からの交通情報として得
て、前方に障害物が存在する可能性が高い場合には情報
処理回路２５に対して前方障害物情報を送る。また、情
報処理回路２６は、相対速度算出に際して、車間距離の
複数回の検出値に基づいて相対速度を算出し、かつその
検出回数が所定回数以下の場合であって、しかも上記の
前方障害物情報が存在する場合には、自車速検出値と同
一値を相対速度として出力する。その他の部分は、前記
図３の実施例と同様である。

【００２２】次に、図６は、情報処理回路２６における
演算処理を示すフローチャートである。図６に示す演算
処理において、前記図４の演算処理と異なる点は、ステ
ップ６３で前方交通情報を読み込むようにした点と、前
記図４ではステップ３３で車間距離検出回数が所定回数
以下か否かを判断していた代わりに、ステップ６５とス
テップ６７とで、前方に障害物があり、かつ、車間距離
検出回数が所定回数以下か否かを判断し、両方の条件を
満足した場合にのみ、ステップ７３へ進んで、先行車両
停止の条件で警報判断を行なうようにした点である。そ
の他の警報判断、警報距離の算出式、警報発生方法等は
前記図４の実施例と同様である。上記のように図６にお
いては、路車間通信装置２４から前方交通情報を入力
し、前方に停止車両が存在する可能性が高い場合に与え
られる前方障害物情報が存在する場合にのみ、車間距離
検出回数が所定回数以下の場合に、先行車両が停止車両
であると見做すように構成している。

【００２３】前記図４の演算においては、レーダ装置の
検知距離内に先行車両が入ってきた検知初期で、車間距
離の検出回数が所定回数以下の場合には、先行車両が停
止しているのものと見做して警報判断を行なっているの
で、停止車両が存在する場合に早いタイミングで警報を
発生することが出来る。しかし、正確な相対速度が算出
できるまで停止車両に対する警報判断に基づいて警報を
発生させると、停止車両ではなく自車両と同じ程度の車
速で走行している先行車両に対しても、停止車両に対す
る警報距離で警報を発生させることになるので、車間距
離の検出データが揃うまでの１秒以下の短い警報時間で
はあるが警報が頻繁に発生するおそれがある。このよう
に、必要のない条件で警報が頻発すると、実際に必要な
警報の時に警報に対する注意力が減少してしまうという
問題が生じる畏れがある。この第２の実施例において
は、上記の問題に対処するため、前方に障害物、すなわ
ち停止車両が存在する可能性の高い場合でのみ、相対速
度を正確に算出できるまでの間、先行車両を停止車両と
見做して警報判断を行なうように構成しているので、停
止車両に対する警報タイミングの遅れを防止することが
出来ると共に、不必要な警報の発生を抑制することが出
来る。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明においては、相対速度が精度よく得られるようにな
るまでは先行車両が停止しているものと見做して警報距
離の判断を行なうように構成しているので、停止車両に
対しても、従来より早いタイミングで適切な警報を発生
させることが出来る、という効果が得られる。また、請
求項２に記載の発明においては、路車間通信装置等の手
段を用いて、走行している道路前方の障害物の存在可能
性を判断しているので、停止車両に対する警報タイミン
グの遅れを防止することが出来ると共に、不必要な警報
の発生を抑制することが出来る。そのため通常走行時に
警報が頻繁に発生して運転者の信頼感を損なうことがな
い、という効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願第１の発明のクレーム対応図。

【図２】本願第２の発明のクレーム対応図。

【図３】本発明の第１の実施例のブロック図。

【図４】第１の実施例における演算処理を示すフローチ
ャート。

【図５】本発明の第２の実施例のブロック図。

【図６】第２の実施例における演算処理を示すフローチ
ャート。

【図７】走行車速と警報距離との関係を示す特性図。

【図８】従来装置における警報発生のタイミングを説明
するためのタイムチャート。

【符号の説明】

１…車間距離検出手段 ３…自車速検出手段 ４…前方交通情報判断手段 ５、６…相対速度算出手段 ７…警報判断手段 ９…警報発生手段 ２１…レーダ装置 ２３…車速センサ ２４…路車間通信装置 ２５、２６…情報処理回路 ２７…警報発生装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】自車両の走行速度を検出する自車速検出手
   段と、 自車両と先行車両の間の車間距離を検出する車間距離検
   出手段と、 上記車間距離検出値の時間変化から先行車両の自車両に
   対する相対速度を算出する相対速度算出手段と、 少なくとも上記相対速度を含む情報に基づいて算出され
   る警報距離と上記車間距離検出値とを比較して上記車間
   距離の方が短い場合に先行車両接近警報を発生すると判
   断する警報判断手段と、 上記警報判断手段の判断に従って運転者に警報を発する
   警報発生手段と、 を備え、かつ、 上記相対速度算出手段は、上記車間距離の複数回の検出
   値に基づいて相対速度を算出し、かつその検出回数が所
   定回数以下の場合には、上記自車速検出値と同一値を上
   記相対速度として出力するものである、ことを特徴とす
   る先行車両接近警報装置。
2. 【請求項２】自車両の走行速度を検出する自車速検出手
   段と、 自車両と先行車両の間の車間距離を検出する車間距離検
   出手段と、 上記車間距離検出値の時間変化から先行車両の自車両に
   対する相対速度を算出する相対速度算出手段と、 少なくとも上記相対速度を含む情報に基づいて算出され
   る警報距離と上記車間距離検出値とを比較して上記車間
   距離の方が短い場合に先行車両接近警報を発生すると判
   断する警報判断手段と、 上記警報判断手段の判断に従って運転者に警報を発する
   警報発生手段と、 現在走行している道路の前方の交通情報を検出して前方
   に障害物が存在する可能性が高い場合に前方障害物情報
   を発生する前方交通情報判断手段と、 を備え、かつ、 上記相対速度算出手段は、上記車間距離の複数回の検出
   値に基づいて相対速度を算出し、かつその検出回数が所
   定回数以下の場合であって、しかも上記前方交通情報判
   断手段からの前方障害物情報が存在する場合には、上記
   自車速検出値と同一値を上記相対速度として出力するも
   のである、ことを特徴とする先行車両接近警報装置。