JPH0679662U - 車間距離警報装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 音やステアリングの振動を用いずに確実にド
ライバーに対して危険な車間距離に対する警報を与える
ことが出来る装置を実現する。 【構成】 シートベルトが装着されており車間距離Ｒが
危険な距離以下になった時、車両キャブ２０ａを傾斜さ
せるための安全な目標角度Ｄを車間距離Ｒと自車速度Ｖ
とにより所定関数から求め、この目標角度Ｄにキャブサ
ス８を制御する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は車間距離警報装置に関し、特に前方車両との距離が危険な範囲になっ た時にドライバーに対して警報を与える装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来より知られている車間距離警報装置は、例えば特開平４−１５７３９２号 公報に示されているように、車両の前部に車間距離センサとしてのレーダーを設 け、このレーダーからの発射波が前方車両で反射して戻ってくることにより、自 車と前方車両との車間距離を周波数で検知し、この車間距離が閾値以下の危険な 距離になった時、ドライバーにスピーカーから警報を与えるものである。

【０００３】 その他、ドライバーに対する警報信号としては車両のステアリングを振動させ ることにより警報を与えるものも提案されている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

上記のような音を利用した従来の車間距離警報装置は、或る意味で居眠り運転 の防止を目的としているが、危険な車間距離になった際に警報を発する装置とし ては追突回避に対して必ずしも十分とは言えない。

【０００５】 また、ステアリングの振動を利用する車間距離警報装置では新たな振動アクチ ュエータを設置しなければならなく、コスト及び装置重量の点で問題があった。

【０００６】 従って本考案は、音やステアリングの振動を用いずに確実にドライバーに対し て危険な車間距離に対する警報を与えることが出来る装置を実現することを目的 とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】 上記の目的を達成するため、本考案に係る車間距離警報装置は、図１に示すよ うに、車両前部に設けられ前方車両との車間距離を検出するセンサ１と、自車速 度センサ２と、シートベルト装着センサ３と、該シートベルトが装着されており 該車間距離Ｒが危険な距離以下になったとき車両キャブを傾斜させるための安全 な目標角度Ｄを該車間距離Ｒと該自車速度Ｖとにより所定関数から求める目標角 度発生部５と、キャブサス８のアクチェータ７と、キャブサス８の変位センサ９ と、該目標角度Ｄに該アクチェータ７を制御する制御部６と、を備えている。

【０００８】 また、本考案では、目標角度発生部６が、該目標角度Ｄを求めるために更に走 行環境センサ４の出力信号を考慮することができる。

【０００９】

【作用】

図１に示す本考案の車間距離警報装置において、目標角度発生部５は、車間距 離センサ１と自車速度センサ２とシートベルト装着センサ３の各出力信号を入力 し、センサ３の出力信号から車両のシートベルトが装着されていることが判った とき、以下のようにして目標角度Ｄを発生する。尚、この目標角度発生部５は上 記のような各センサ１〜３に加えて走行環境センサ４の出力信号を併せて用いる ことが好ましい。

【００１０】 この目標角度発生部５においては、図２に示すように、自車速度センサ２で検 出される自車速度をＶ〔Km/h〕とし、車間距離センサ１で検出された前方走行車 両１０と自車両２０との車間距離をＲ〔ｍ〕とし、更に好ましくは走行環境セン サ４で検出された例えば天候状態パラメータをＵＫとして、これらのパラメータ による関数から下記の如く目標角度Ｄ〔rad 〕が求められる。

【００１１】 Ｄ＝ｆ（Ｖ，Ｒ，ＵＫ） ・・・式(1)

【００１２】 このようにして求められた目標角度Ｄを受けた制御部（ＥＣＵ）６は、キャブ サス・アクチュエータ７に対して制御信号を送ることにより、キャブサス８は図 ２に示すように、目標とする角度Ｄに制御される。

【００１３】 この時、キャブサス８にはその変位を検出するキャブサス変位センサ９が設け られており、キャブサス８の実際の変位を制御部６にフィードバックすることに より車両キャブ２０ａを傾斜させている。

【００１４】 尚、上記の目標角度Ｄは前方視界が安全に確保出来る範囲内の最大傾斜角度と して設定されることは言うまでもない。

【００１５】 また、車両キャブ２０ａは許容最大角以上は傾斜させると危険であるため、図 ３に示すように、計算によって与えられた目標角度Ｄ（ステップＳ１）が安全な 最大傾斜角を越えているような場合には、目標角度Ｄが該最大傾斜角以上になら ないようにしている（ステップＳ２及びステップＳ３）。

【００１６】 このように本考案では車間距離に応じて車両キャブを傾斜させるので危険な車 間距離になる前にその危険性をドライバーへ伝達出来る。また、既存のアクテブ キャブサス制御の一部として機能させれば新たなアクチュエータを設置する必要 なく警報を発することが出来る。

【００１７】

【実施例】

図４は、４つのキャブサスを利用した車両キャブの傾斜例を示したもので、こ の実施例では、キャブサス８とキャブサス８の各変位よりも後ろ側のキャブ サス８と８の各変位の方が大きくなるように、即ち、車両キャブ２０ａのキ ャブ底面１１がフレーム１２に対して尻を上げたような制御状態を示している。

【００１８】 図５は図４示した各キャブサス（以下、「８」で総称する）の実施例を示した もので、この実施例では、キャブサス８は、リニアモータ２０における可動子２ ２になっている。

【００１９】 また、このリニアモータ２０は、上記の可動子２２の他、キャブ底面１１との 接続を行うユニバーサルジョイント２１と、可動子２２の外周に設けられ上記の キャブサス・アクチュエータ７を構成するコイル２３と、このコイル２３と結合 されてコイル２３の位置を検出するエンコーダ２４（これは図１に示したキャブ サス変位サンセ９に相当している）とで構成されている。

【００２０】 上記の図４及び図５に示された実施例の動作においては、まず目標角度発生部 １は、車間距離センサ１と自車速度センサ２とシートベルト装着センサ３と好ま しくは走行環境センサ４の各出力信号を受けて車両キャブの目標傾斜角度Ｄを算 出する。

【００２１】 この場合、前方車両１０との相対速度をＶｒ（これは自車速Ｖと車間距離Ｒと により求められる）〔km/h〕としたとき、目標傾斜角度Ｄは、 Ｄ＝α・Ｖ・Ｖｒ／Ｒ² ・・・式(2) により表すことが出来る。

【００２２】 ここで、αは上記の走行環境センサ４の出力信号によって示されるパラメータ ＵＫに相当する比例定数で、走行環境センサ４を用いないときは晴天時（通常時 ）と同じくαは０．０５とし、その他、例えば雪・雨等に関しては、α（雪）＞ α（雨）＞α（通常）という関係で設定されている。また、Ｖｒ≦１のときは、 Ｖｒ＝１として計算される。

【００２３】 上記の目標角度Ｄは制御部６よりキャブサス・アクチュエータ７、即ちリニア モータを構成するコイル２３に与えられる。

【００２４】 これにより、コイル２３の内側に設けられた可動子２２が駆動され、ユニバー サルジョイント２１を介して連結されたキャブ底面１１を押し上げる。

【００２５】 この時、このキャブ底面１１の押し上げられた量をエンコーダ２４によって検 出し、制御部６にフィードバックする。

【００２６】 この場合、制御部６は図６に示すような制御を実行する。

【００２７】 即ち、エンコーダ２４の出力と、目標角度Ｄとの差分、即ち目標からのずれを ｘとし（図６のステップＳ１１）、ステップＳ１２に示すリカッチの運動方程式 におけるＪを最小にするＵを求めるＬＱ制御を実行する（同Ｓ１２）。尚、Ｔは 転置行列を示す。

【００２８】 例えば、各キャブサス８の目標値からのずれ（変位）をベクトルｘ_i （ｉ＝１ ，２，・・）とし、各キャブサス８に対する操作量（入力）をベクトルｕ_i （ｉ ＝１，２，・・）として、キャブサスの系がｄＸ／ｄｔ＝ＡＸ＋ＢＵ（Ａ，Ｂは 定数），Ｘ＝〔ｘ₁ ，ｘ₂ ，・・・〕^T ，Ｕ＝〔ｕ₁ ，ｕ₂ ，・・・〕^T により 一般的に表されたとき、適当な正値対称行列Ｒ，Ｑ（定数）を予め設定すること により、Ｕを求めることが出来る。

【００２９】 通常、制御則と目標値設定装置は分離され、目標値設定装置による目標値に従 って制御が行われる。従って制御においては、如何に目標値を設定するかが重要 となる。

【００３０】 通常のキャブサス制御における目標値設定では、キャブを水平状態にするよう 各キャブサスの変位＝０、もしくは地上高＝ｘ〔ｍ〕になるように各キャブサス の伸びを一律の値に設定するのみであるが、本実施例では通常の水平（各キャブ サスの変位＝０）状態に対して前後のキャブサス各々の目標値に差を持たせるこ とでキャブの傾斜を発生させている。

【００３１】 このようにして求めたＵを各キャブサスアクチュエータとしてのリニアモータ ・コイル２３に与え（同Ｓ１３）、このような図６のステップを繰り返すことに よりキャブ底面１１を所望の目標角度Ｄに一致させることが出来る。

【００３２】 図７には上記のようにして目標値制御を受ける各キャブサスの変位状態を示し ており、目標値に対して徐々に減衰しながら近づいていく様子が示されている。

【００３３】 ここで、車両キャブを傾斜させることに伴う危険性について説明する。

【００３４】 キャブ傾斜角をθ〔rad 〕とし、運転者の体重をＷ〔kgf 〕とすれば、傾斜に 伴いドライバーの前方に掛かる力はＦ＝Ｗｓｉｎθ〔kgf 〕である。これは例え ば、傾斜角度＝１０°（0.1745〔rad 〕）及びＷ＝６０〔kgf 〕とすれば、力Ｆ ＝１０．４２〔kgf 〕となる。従って、シートベルトが装着されていない時は本 考案の警報装置は作動停止とする。

【００３５】 また、視界確保については、傾斜角をθとし、水平時のドライバーの地上から の視点の高さをＸ〔ｍ〕とすれば、視界距離はＲ＝Ｘ／ｔａｎθ〔ｍ〕である。 例えば、傾斜角θを１０°、高さＸを３〔ｍ〕とすると、Ｒ＝１７〔ｍ〕となる 。

【００３６】 尚、最大傾斜角度は、走行視界を遮らない程度の角度＝１５°程度である。即 ち、１５°とはドライバーの視点を地上より３ｍとすれば水平視界は１１ｍとな る。

【００３７】 しかし、車間距離が狭まった際は、遠方を見る必要性は低く、殆どの場合前方 車両に対して注意を払う必要性とドライバーの頭部移動（見上げる動作）による 視野の確保により、車間距離の最接近距離に対する傾斜角度（最大傾斜角度）を 適切に設定すれば視野確保に関して問題はない。

【００３８】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案に係る車間距離警報装置によれば、シートベルト が装着されており車間距離が危険な距離以下になった時、車両キャブを傾斜させ るための安全な目標角度を車間距離と自車速度とにより所定関数から求め、この 目標角度にキャブサスを制御するように構成したので、連続的な高速走行で速度 感覚が鈍っているような場合でも、車両キャブの傾斜により重力の影響で危険性 がより体感出来ることとなる。

【００３９】 また、アクティブキャブサス制御と一体化することが可能でありシートや床の 振動を利用する場合よりも新たなアクチュエータを設置する必要がなくコスト及 び装置重量の点で有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る車間距離警報装置の構成を原理的
に示したブロック図である。

【図２】本考案に係る車間距離警報装置の動作を説明す
るための図である。

【図３】本考案に係る車間距離警報装置の目標角度を説
明するためのフローチャート図である。

【図４】本考案に係る車間距離警報装置において４つの
キャブサスを利用した実施例を概略的に示した図であ
る。

【図５】本考案に係る車間距離警報装置における各キャ
ブサス部分の実施例を示した図である。

【図６】本考案に係る車間距離警報装置における制御部
でのＬＱ制御を説明するためのフローチャート図であ
る。

【図７】本考案に係る車間距離警報装置の各キャブサス
の変位が目標値に達するまでの波形図である。

【符号の説明】

１ 車間距離センサ ２ 自車速度センサ ３ シートベルト装着センサ ４ 走行環境センサ ５ 目標角度発生部 ６ 制御部（ＥＣＵ） ７ キャブサス・アクチュエータ ８ キャブサス ９ キャブサス変位センサ １１ キャブ底面 １２ フレーム ２０ リニアモータ ２１ ユニバーサルジョイント ２２ 可動子 ２３ コイル ２４ エンコーダ 図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両前部に設けられ前方車両との車間距
   離を検出するセンサと、自車速度センサと、シートベル
   ト装着センサと、該シートベルトが装着されており該車
   間距離が危険な距離以下になったとき車両キャブを傾斜
   させるための安全な目標角度を該車間距離と該自車速度
   とにより所定関数から求める目標角度発生部と、キャブ
   サスのアクチェータと、キャブサスの変位センサと、該
   目標角度に該アクチェータを制御する制御部と、を備え
   たことを特徴とする車間距離警報装置。
2. 【請求項２】 該目標角度発生部が、該目標角度を求め
   るために更に走行環境センサの出力信号を考慮すること
   を特徴とした請求項１に記載の車間距離警報装置。