JPH10151959A - 衝突防止装置 - Google Patents

衝突防止装置

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JPH10151959A
JPH10151959A JP8315259A JP31525996A JPH10151959A JP H10151959 A JPH10151959 A JP H10151959A JP 8315259 A JP8315259 A JP 8315259A JP 31525996 A JP31525996 A JP 31525996A JP H10151959 A JPH10151959 A JP H10151959A
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洋 武田
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潤 西野
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 音響による衝突警報の他に運転席を物理的に
震動させることで眠気を覚まし、安全運転を促進する。 【解決手段】 自車速度及び前方物標と自車両との車間
距離に基づいて、前記前方物標に対する自車両の衝突の
危険性を判定し、衝突の危険が生じていると判断した場
合に警報信号を出力する信号処理回路と、該信号処理回
路からの警報信号に基づいて警報を発する報知装置とを
備えた衝突防止装置において、前記報知装置は、音響発
生装置と運転席用座席加震装置とを有し、該音響発生装
置は前記信号処理回路から出力される警報信号に基づい
て音響を発生し、また前記運転席用座席加震装置は震動
を発生して衝突を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えばレーザビ
ームを前方車両(前方物標)に向けて発して該前方車両
との車間距離を測定して前方車両に自車両が接近した場
合に警報を発し、その前方車両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】従来の衝突防止装置を、図4に示す衝突
防止装置を例にとって説明する。同図において、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、自車両と前方車両との車間距離を検出
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に距離検出指令を行っ
て、それに応答して返送される車間距離情報と、走行状
態検知部2で検知された自車両の速度情報に基づいて、
自車両と、前方車両等の障害物である前方物標との相対
速度を算出して前方物標が停止物か移動かの判断を行
い、また、自車両速度、自車両の前方物標との相対速
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、
自車両と前方物標との距離を表示するとともに、信号処
理部3によって前方物標との衝突の可能性があると判断
された場合に、警報を発生する警報報知部である。
【0005】次に上記構成の作用を説明する。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
て前方物標への衝突の可能性を判断する。
【0006】距離検出部1では演算回路41からの距離
検出指令を示す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)に示す一定周波数のL
D(レーザダイオードの略)発光信号(a)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)に示す信号を発光手段としてのLDアレ
イ13に送出し、LDアレイ13のLD−L,LD−
C,LD−Rを、常時同一強度で順次発光させる。
【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車両を、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】前方物標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Bを
出力する。なお図5(e)の信号Aは近距離路面などか
らの反射波を示すものである。
【0009】しきい値発生回路18は、駆動信号発生回
路11からのLD発光信号(a)の立上りに比例して図
5(f)に示す基準電圧V0 を比較回路(コンパレー
タ)19に出力する。比較回路19は増幅回路17の出
力信号(e)と、図5(f)に示す基準電圧波形とのレ
ベル比較を行なう事によって、障害物である前方物標か
らの反射信号(図5(e)のB)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L
D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、障害物である前方物標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とから前方物標ま
での車間距離情報を求め、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、S
TARTステップST10に進み、演算回路41を構成
するCPU,RAM等の初期設定が行われる。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から障害物である前方物標との車間距離の情報を
示す距離信号R、及び走行状態検出部2の車速センサ3
1から自車速度Vf の情報を示す車速信号を演算回路4
1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
両などの障害物である前方物標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、また先行車の速度Va を自車速度Vf 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の場合には車間距離が減少し、前方車両に接近してい
ることを、また(d/dt)・R>0の場合には車両距
離が増加し、前方車両から離れていることを、さらに
(d/dt)・R=0の場合には車間距離に変化がな
く、前方車両に追従走行していることをそれぞれ示して
いる。
【0014】前方物標との衝突の可能性を判断する上で
自車両の初期速度をVf (m/s)、障害物(前方車
両)の初期速度をVa (m/s)、双方の減速度性能を
α(m/s2 )とすると、自車の停止距離Vf 2/2αと
前方車両の停止距離Va 2/2αとの差に、距離設定スイ
ッチ42で設定された自車両がブレーキを踏むまでの時
間Td による空走距離Vf ・Td を加えた、数1に示す
距離Rが衝突判断の基準となる。
【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Vfを比較して、−(d
/dt)・R≒Vf の場合、即ち障害物である前方車両
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Va =0であることから、次の数2
による運動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、障害物である前
方物標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≒Vf でない場合には前方物標は前
方の路上を走行する前方車両であり、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、前方物標
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、前方車両
は限りなく停止物に近いとみなして、ステップST15
に進み、以下停止状態の前方車両と同じ論理で、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、自車速度V
f と先行車の速度Va 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ST17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ST18において警報信号を作成し、警報
器52から警報を発すると共に、ステップST11に戻
る。
【0022】
【数3】
【0023】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな衝突防止装置にあって、音、音声等の音響によって
衝突の危険性を報知するものであったので、わき見運
転、程度の軽い居眠り運転を行っている人の場合には効
果はあるが、非常に眠く、欝ら欝ら運転している場合に
は十分な効果を発揮するまでには至らないという問題点
があった。
【0024】この発明は、このような問題点に着目して
なされたもので、音響による衝突警報の他に運転席を物
理的に震動させることで眠気を覚まし、安全運転を促進
することを目的としている。
【0025】
【課題を解決するための手段】この衝突防止装置に係る
第1の発明は、自車速度及び前方物標と自車両との車間
距離に基づいて、前記前方物標に対する自車両の衝突の
危険性を判定し、衝突の危険が生じていると判断した場
合に警報信号を出力する信号処理回路と、該信号処理回
路からの警報信号に基づいて警報を発する報知装置とを
備えた衝突防止装置において、前記報知装置は、音響発
生装置と運転席用座席加震装置とを有し、該音響発生装
置は前記信号処理回路から出力される警報信号に基づい
て音響を発生し、また前記運転席用座席加震装置は震動
を発生して衝突を防止することを特徴とするものであ
る。
【0026】第2の発明は、前記運転席用座席加震装置
は、前記音響発生装置が音響を発生した後、前記車間距
離がさらに短くなり前方物標に接近する状況にあると
き、震動を開始することを特徴とするものである。
【0027】第3の発明は、前記音響発生装置は、前記
運転席用座席加震装置が震動を開始した後、車間距離が
さらに短くなり前記前方物標に接近する状況にあると
き、前記音響発生装置の警報モードは前記警報モードに
比べて警報度合いの高い警報モードに切り換えられるこ
とを特徴とするものである。
【0028】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.以下、この発明の実施の一形態を図1に
基づいて説明する。まず図1において、100は定電圧
電源回路、101は図4に回路ブロック図で示す衝突防
止装置から警報器52を外したもので、その警報器52
は後述の第2駆動回路103で直接駆動したものであ
る。102は発振回路を含む第1駆動回路で、前記定電
圧回路100から定電圧電源が供給されると供給が停止
されるまでの間、出力を一定時間毎に、例えば10se
c毎にハイレベル状態とローレベル状態とを交互に切り
換えて出力するものである。103は衝突防止装置10
1から供給される警報信号に同期して出力を一定時間の
間、例えば10secの間ハイレベル状態に切り換える
第2駆動回路である。104は選択スイッチで、その選
択スイッチ104がオン状態にされると、切り換えスイ
ッチ105の接点間の接続状態を実線の如く接続し、ま
たオフ状態に切り換えると、前記切り換えスイッチ10
5の接点間の接続状態を破線の如く切り換える。106
は運転席座席に震動を加えるためのモータで、すでに特
開平5−170013号に記載されている物と同様のも
ので、その取付方法等の説明は省略する。
【0029】次に上記構成の作用を説明する。この装置
は運転者が走行開始時に、手動操作によって選択スイッ
チ104を操作して警報の種類を選択設定するものであ
る。 [一定周期で震動のみを発生する]すなわち、定電圧電
源回路100から各回路101〜105に定電圧電源が
供給され、第1駆動回路102の出力が一定時間毎にハ
イレベル状態とローレベル状態とを交互に出力する。ま
たこのとき、選択スイッチ104がオン状態にされてい
るので、震動のみによる警報を出力するために、切り換
えスイッチ105の接点間の接続状態が実線で示す接続
状態にあり、運転席震動用モータ106は第1駆動回路
102から出力が供給されている間一定時間毎に運転席
を震動させる。
【0030】[音響警報に同期して震動を発生する]選
択スイッチ104がオフ状態にされていると、切り換え
スイッチ105の接点の接続状態が破線で示す状態に切
り換えられるので、運転席震動用モータ106は第2駆
動回路103の出力に基づいて駆動される。すなわち、
衝突防止装置101から警報信号が出力される毎に音響
(音、音声)によって衝突警報を発すると共に、その衝
突警報に同期して運転席震動用モータ106を駆動して
運転席に震動を加え衝突警報を発生する。
【0031】実施の形態2.以下、この発明の実施の他
の形態を図2及び図3に基づいて説明する。なお、図2
のうちの図4で説明したものと同一構成のもの、または
均等なものには同一符号を付してその説明を省略し、異
なる構成についてのみ以下に説明する。また、図3のフ
ローチャートにおいても図6で説明したものと同一機能
のもの、または均等な機能のものには同一符号を付して
その説明を省略し、異なる構成についてのみ以下に説明
する。
【0032】すなわち、図2においては演算回路41A
及び警報報知部4Aが異なり、演算回路41Aは図3に
示すフローチャートのステップST19が異なり、また
警報報知部4Aにおいては運転席震動用モータ106が
追加され、その運転席震動用モータ106は演算回路4
1Aの出力によって音響発生用の警報器52と共に駆動
される。
【0033】ステップST19は、ステップST15,
ST17において警報が必要と判断、すなわちYESと
判断されると、Vf・Td+Vf2 /2αの値と、Vf
・Tdの値とが警報の基準値Rと比べて「衝突の可能性
はあるがとりあえず警報を出す」程度と判断された場合
には、軽く警報器52を一定時間の間作動させる。
【0034】また軽く警報を発生させたにも拘らず車間
距離が更に短くなっていると判断された場合には、運転
席震動用モータ106を作動させる。またさらに、車間
距離が短くなった場合には、警報度合いの高い音響によ
る警報を発生して運転者に衝突の危険が差し迫っている
ことを知らせる。
【0035】
【発明の効果】以上説明してきたように、この発明によ
れば、居眠り運転の状況に応じて適切な衝突警報を発生
させることができ、交通安全に役立つという効果が発揮
される。
【0036】また、自車両は完全に停止している場合に
も、登り坂等で前方車両のブレーキ操作力が弱まり、自
車両に接近してくるような場合にも、自車両からクラク
ション等で前方車両への警告を早期に促すことができる
という効果が発揮される。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明による実施の形態1を示す回路ブロッ
ク説明図である。
【図2】この発明による実施の形態2を示す回路ブロッ
ク説明図である。
【図3】図2の作用説明をするためフローチャートであ
る。
【図4】この発明の従来例を説明するための回路ブロッ
ク説明図である。
【図5】図4の作用を説明するための波形説明図であ
る。
【図6】図4の作用を説明するためのフローチャートで
ある。
【符号の説明】
4,4A 警報報知部 11 駆動信号発生回路 13 LDアレイ 16 フォトダイオード 20 カウンタ 41,41A 演算回路 52 警報器 101 衝突警報装置 102,103 駆動回路 104 選択スイッチ 105 切り換えスイッチ 106 運転席震動用モータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 渉 埼玉県上尾市大字壱丁目1番地 日産ディ ーゼル工業株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 自車速度及び前方物標と自車両との車間
    距離に基づいて、前記前方物標に対する自車両の衝突の
    危険性を判定し、衝突の危険が生じていると判断した場
    合に警報信号を出力する信号処理回路と、該信号処理回
    路からの警報信号に基づいて警報を発する報知装置とを
    備えた衝突防止装置において、前記報知装置は、音響発
    生装置と運転席用座席加震装置とを有し、該音響発生装
    置は前記信号処理回路から出力される警報信号に基づい
    て音響を発生し、また前記運転席用座席加震装置は震動
    を発生して衝突を防止することを特徴とする衝突防止装
    置。
  2. 【請求項2】 前記運転席用座席加震装置は、前記音響
    発生装置が音響を発生された後、前記車間距離がさらに
    短くなり前方物標に接近する状況にあるとき、震動を開
    始することを特徴とする請求項1記載の衝突防止装置。
  3. 【請求項3】 前記音響発生装置は、前記運転席用座席
    加震装置が震動を開始した後、さらに車間距離がさらに
    短くなり前記前方物標に接近する状況にあるとき、前記
    音響発生装置の警報モードは前記警報モードに比べて警
    報度合いの高い警報モードに切り換えられることを特徴
    とする請求項1記載の衝突防止装置。
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