JPH1096775A - 車両の衝突警報システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 〔目的〕カーブの走行時などに出現する路側リフレクタ
や、対向車線内を正常に走行中の対向車両を、比較的簡
易なアルゴリズムのもとで、障害物から除外可能な衝突
警報システムを提供する。 〔構成〕車速その他の走行状態に応じて変更される警報
発生領域を自車両の前方に設定しておき、レーダ装置を
含む反射体検出装置を用いて検出した反射体が設定中の
警報発生領域内に出現した時にその反射体を障害物と見
做してこの障害物との衝突に対する警報を発生する。検
出される反射体と自車両との相対速度に応じて警報発生
領域を（Ｚｗ，Ｚｎ）のように異ならせることにより、
先行車両の場合に比べて大きな相対速度を有する路肩上
のリフレクタや対向車両などの反射体を警報発生対象の
障害物から除外する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーダを用いて障害物
を検出し、この障害物との衝突に対する警報を発生する
車両の衝突警報システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、レーザ光線や電磁波や音波などの
ビームを送受信するレーダ装置を利用して先行車両など
の障害物を検出し、この障害物との衝突に対する警報を
発生する車両の衝突警報システムが開発されてきてい
る。

【０００３】この衝突警報システムは、放射したレーザ
光線などのビームが他の車両などで反射されて戻って来
るのに要した伝播所要時間から他の車両などとの車間距
離を検出する。更に、ビームを自車両の横幅方向に走査
することなどにより、他の車両との車間距離と共にこの
他の車両の自車両から見た方向（方位）を検出し、自車
両の前方の二次元空間内での他の車両の位置を検出する
ようになっている。

【０００４】この種の衝突警報システムのうちのある種
のものは、自車両の車速その他の走行状態に応じて変更
される障害物に対する警報発生領域を自車両の前方に予
め設定しておき、レーダ装置及びこれに付帯する処理装
置を用いて検出した反射体（反射ビームを発生させた物
体）が設定中の警報発生領域内に出現した時にこの反射
体を障害物と見做して警報を発生するように構成されて
いる。

【０００５】上記衝突警報システムでは、特開平７ー24
4162号公報などによって代表されるように、障害物に対
する検知範囲（警報発生領域）は、自車両の車速の増加
と共に前方に拡大されると同時に横幅が縮小されること
によって、自車両の前方に細長く伸びた形状に変更され
る。これとは逆に、車速の小さな状態では、交差点内の
進路変更などに対処するため、警報発生領域は前方に短
くて横幅の大きな団扇（うちわ）のような形状に変更さ
れる。

【０００６】上記従来の衝突警報システムでは、車両が
カーブに差しかかると路肩上のリフレクタなどの構築物
や、対向車線を正常に走行中の対向車両などの反射体を
障害物として検出してしまい、本来不要な警報が頻発さ
れやすいという問題がある。路肩上のリフレクタに関し
ては、これらを先行車両などの障害物と弁別して障害物
から除外するための技術が多数提案されてきた。

【０００７】すなわち、特開平５ー159199号公報に提案
されたように、検出した反射体の距離がビームの走査角
度（方位）に対して単調に変化する場合にはこの反射体
はコーナーリフレクタであると判定して障害物から除外
したり、特開平 5ー312954号公報に開示されたように、
コーナーリフレクタと車両リフレクタとに異なる偏向特
性を持たせておき受信した反射波の偏向の状態を検出し
たり、特開平６ー222143号に開示されたように、反射体
をコーナーリフレクタと仮定して次回の反射体の位置を
予測し、予測が外れたことをもって車両からの反射光と
判定したり、特開平７ー134179号公報に提案されている
ように、反射体の移動ベクトルに基づき路側リフレクタ
を認識するなどの種々の技術が提案されている。

【０００８】また、対向車線を正常に走行中の対向車両
を障害物として検出しないようにする手法としては、カ
ーブをカメラの画像から推定して計測範囲を変更した
り、カメラで対向車線との境界を検出して探索範囲を自
車両の車線内に制限したりなどの各種の提案がなされて
いる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記、各先行技術は、
アルゴリズムが複雑で処理に時間がかかるなどの問題が
ある。従って、本発明の目的は、比較的簡易な簡単なア
ルゴリズムのもとで、カーブなどを走行中に、路側リフ
レクタや対向車線を正常に走行中の対向車両を障害物か
ら除外可能な車両の衝突警報システムを提供することに
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係わる車両の衝
突警報システムは、車速その他の自車両の走行状態に応
じて変更される警報発生領域を自車両の前方に設定して
おき、レーダ装置を含む反射体検出装置を用いて検出し
た反射体が前記設定中の警報発生領域内に出現した時に
その反射体を障害物と見做しこの障害物との衝突に対す
る警報を発生する車両の衝突警報システムにであって、
検出される反射体と自車両との相対速度に応じて警報発
生領域を異ならせることにより、先行車両の場合に比べ
て大きな相対速度を有する路肩上のリフレクタや対向車
両などの反射体を警報発生対象の障害物から除外するよ
うに構成されている。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の好適な実施の形態によれ
ば、検出される反射体を、この反射体と自車両との相対
速度及び自車両の走行速度に基づき先行車両と、対向車
両及び構築物とに弁別し、先行車両に対して広い警報発
生領域を設定し、対向車両及び構築物に対してはその内
部の狭い警報発生領域を設定することにより、対向車線
を正常に走行中の対向車両と路肩上のリフレクタなどの
構築物とを警報対象の障害物から除外するように構成さ
れている。以下、本発明を実施例と共に更に詳細に説明
する。

【００１２】

【実施例】図２は、本発明の一実施例に係わる車両の衝
突警報システムの構成を示すブロック図であり、１はデ
ータプロセッサ、２は反射体検出部、３はレーザ送受光
部、４は入力インタフェース部、５はデータメモリ、６
は衝突警報発生部、７はキー入力部である。

【００１３】レーザ送受光部３は、自車両のバンパーの
裏側や車室内などの適宜な箇所に設置されており、その
送光部からは自車両の前方に向けてパルス状のレーザビ
ームが放射される。この放射されたレーザビームは、自
車両の前方に存在する先行車両などの反射体で反射さ
れ、レーザ送受光部３の受光部に受光される。

【００１４】反射体検出部２は、レーザ送受光部３がパ
ルス状のレーザビームを送光してからその反射ビームを
受光するまでに要した伝播所要時間に基づきレーザビー
ムの伝播距離、すなわち先行車両などの反射体との距離
を検出する。放射レーザビームの横方向への走査に伴っ
て、自車両から反射体までの距離と共に、自車両から見
た反射体の方向（方位）も検出される。

【００１５】データプロセッサ１は、入力インタフェー
ス部４を介して自車両の車速（自車速Ｖｏ）を検出し、
この自車速Ｖｏに応じて障害物との衝突に対する警報発
生領域を設定する。この警報発生領域は、検出対象の障
害物と自車両との相対速度Ｖｒが自車速Ｖｏ未満である
か以上であるかに応じて、広、狭２種類のものが設定さ
れる。すなわち、図１に例示するように、相対速度Ｖｒ
が自車速Ｖｏ未満の障害物に対しては、広い警報発生領
域Ｚｗが設定され、相対速度Ｖｒが自車速Ｖｏ以上の障
害物に対しては、上記広い警報発生領域Ｚｗの中央部に
狭い警報発生領域Ｚｎが設定される。

【００１６】図１の例では、対向車線を走行中の対向車
両は、自車速Ｖｏよりも大きな相対速度Ｖｒの反射体と
して反射体検出部２に検出される。しかしながら、この
反射体は、自車速Ｖｏ未満の相対速度Ｖｒの障害物を対
象に設定中の広い警報発生領域Ｚｗ内に出現するもの
の、自車速Ｖｏ以上の相対速度Ｖｒの障害物を対象に設
定中の狭い警報発生領域Ｚｎ内には出現しない。このた
め、この対向車両は、データプロセッサ１において警報
発生対象の障害物から除外され、実際の警報は発生され
ない。

【００１７】自車両の走行車線の左側に路肩リフレタが
設置されているとすれば、これらは自車速Ｖｏと同一の
相対速度Ｖｒを有する反射体として反射体検出部２に検
出される。しかしながら、上記対向車両の場合と同様
に、これらのリフレクタは、自車速Ｖｏ以上の相対速度
Ｖｒの障害物を対象に設定中の狭い警報発生領域Ｚｎ内
には出現しないため、データプロセッサ１において警報
発生対象の障害物からは除外され、実際の警報は発生さ
れない。

【００１８】図１の例では、自車両と同一の車線を走行
中の先行車両は、自車速Ｖｏ未満の相対速度Ｖｒの反射
体として反射体検出部２で検出される。この先行車両
は、自車速Ｖｏ未満の相対速度Ｖｒの障害物を対象とし
て設定中の広い領域Ｚｗ内に出現するため、データプロ
セッサ１によって障害物として検出され、警報発生部６
から警報が発生される。

【００１９】図３は、自車速Ｖｏに応じて変更される衝
突警報領域の前方への長さと横幅とを、広い領域Ｚｗと
狭い領域Ｚｎのそれぞれについて例示する概念図であ
る。ただし、縦軸の前方への長さは横幅に比べて数十倍
の目盛りで描かれている。衝突警報領域の長さは、自車
速Ｖｏの増加と共に単調に増加する。この衝突警報領域
の長さは、いわゆる車速に依存して変化する安全車間距
離に該当し、自車速Ｖｏの増加と共に加速的に増加す
る。これに対して、障害物に対する衝突警報領域の横幅
は、低速走行時にはほぼ一定で、中速範囲に移行すると
一旦減少し、高速になると再び増加するように設定され
ている。

【００２０】説明の便宜上，図３には、警報発生領域の
長さと横幅を自車両の自車速Ｖｏのみに応じて設定する
構成を例示した。しかしながら、この警報発生領域の少
なくとも長さについては、好適には、自車速Ｖｏの他に
ライトのオン／オフ信号などによって示される昼間／夜
間の時間帯や、ワイパーやフォグランプなどのオン／オ
フ信号などによって示される晴天／降雨、霧などによる
視界不良などの天候をも考慮して設定される。

【００２１】また、図３には、警報発生領域の横幅を低
速走行時には拡大する構成を例示した。しかしながら、
必要に応じて、低速走行時の横幅を中速走行時とほぼ同
一の値に保つ構成とすることもできる。また、高速走行
時に警報発生領域の横幅を車速の増加と共に徐々に増加
する代わりに、ある車速から階段的に増加させる構成と
することもできる。

【００２２】図４は、図１のデータプロセッサ１が実行
する障害物探索処理の概要を説明するためのフローチャ
ートである。データプロセッサ１は、反射体検出部２で
反射体が検出されると（ステップ１１）、この検出され
た反射体の位置をデータメモリ５に登録し（ステップ１
２）、既登録の反射体に関する対応のデータが存在する
か否かを判別する（ステップ１３）。

【００２３】対応のデータが存在すれば、前回と今回の
位置の差δＲと時間の差δｔとに基づきこの反射体と自
車両との相対速度Ｖｒ（＝δＲ／δｔ）が検出され（ス
テップ１４）、続いて自車速Ｖｏが読取られ（ステップ
１５）、両者の比較が行われる（ステップ１６）。検出
された反射体の相対速度Ｖｒが自車速Ｖｏ未満であれ
ば、この反射体が一部でも広い警報発生領域Ｚｗの内部
に位置しているか否かが判定される（ステップ１７）。
この反射体が、広い警報発生領域Ｚｗの内部に位置して
いれば、警報が必要な先行車両などの障害物と判定さ
れ、警報発生部６が起動される（ステップ１９）。これ
に対して、検出された反射体が警報発生領域Ｚｗの内部
に位置していなければ、警報が発生されることなくリタ
ーンが行われる。

【００２４】検出された反射体の相対速度Ｖｒが自車速
Ｖｏ以上であれば、この反射体が狭い警報発生領域Ｚｎ
の内部に位置しているか否かが判定され（ステップ１
８）、この警報発生領域Ｚｎの内部に一部でも位置して
いれば、道路設備や対向車両などの警報の必要な障害物
と判定され、警報発生部６が起動される（ステップ１
９）。検出された反射体が警報発生領域Ｚｎの内部に位
置していなければ、警報が発生されることなくリターン
が行われる。

【００２５】ステップ１１において、反射体が検出され
ない場合は、警報がＯＮ状態か否かが判定され（ステッ
プ２０）、ＯＮ状態であれば警報がＯＦＦ状態されたの
ち（ステップ２１）、リターンが行われる。また、既登
録の対応データが存在しないステップ１３で判定された
場合には、直ちにリターンが行われる。

【００２６】なお、図１に例示した障害物に対する警報
発生領域は、必ずしもレーザビームの照射範囲や、障害
物による反射レーザビームの受光可能範囲とは一致しな
い。すなわち、例えば、機械的な走査によるレーザビー
ムの照射範囲と、反射レーザビームの受光可能範囲と
を、低速、中速及び高速の全ての走行時の警報発生領域
をカバーできるような十分広い範囲に予め固定しておい
て、この照射範囲と受光可能範囲内に車速に応じて変更
される警報発生領域を設定することもできる。

【００２７】しかしながら、他の車両への干渉などによ
る妨害や、レーザダイオードの長寿命化などを考慮する
と、車速に応じて変更される障害物に対する警報発生領
域をカバー可能な最小限の範囲を、レーザビームの照射
範囲や反射ビームの受光可能範囲とすることが望まし
い。そこで、好適な一例としては、レーザビームの照射
範囲の変更が、自車両の幅方向には機械的走査の角度の
範囲の変更によって行われると共に、自車両の前方方向
にはレーザダイオードへのバイアス電圧の変更に伴う発
光量の変更によって行われる。

【００２８】なお、好適には、上記反射体検出部２によ
る反射体の検出や、データプロセッサ１による障害物に
対する警報の発生に際して、他の車両から放射されたレ
ーザビームやその反射光を受信することよって出現する
ことのある偽の反射体の除去や、検出の回避などが上述
した処理と並行して実行される。例えば、特開平７ー35
863 号公報に開示されたように、一定周期で送光が反復
される他車両からの干渉を検出した場合には、自車両の
レーザ光線の送光タイミングを変更したりすることによ
り干渉を回避するなど公知の種々の技術を併用できる。

【００２９】また、反射体検出部２において、検出済み
の反射体に関するデータを全てデータプロセッサ１に通
知するのではなく、簡易なアルゴリムに基づき明らかに
障害物から除去可能な反射体を予め除外し、残余のもの
だけをデータプロセッサ１に通知するという、反射体に
ついての粗いフィルタリングを行う構成とすることもで
きる。

【００３０】なお、図３に示した例によれば、自車両が
カーブに差しかかると、高速走行状態から中速走行状態
に移行するため、警報発生領域の長さと横幅が減少さ
れ、コーナーリフレクタや、対向車などに対する不必要
な警報が発生が抑制される。

【００３１】しかしながら、一層好適には、舵角センサ
やヨーレイトセンサなどの加速度計によって検出され
た、あるいは、特開平５ー196736号公報などに開示され
たように、ナビゲーションの地図情報から検出されたカ
ーブの湾曲の状況に応じて、レーザヘッドと警報発生領
域の向きを変更したり、警報発生領域の横幅を縮小した
り、警報発生領域のうちカーブの内側の近傍部分やカー
ブの外側の遠方部分の一部を切り欠かくなどの適宜な修
正が併用される。

【００３２】更に、障害物や車間距離の検出装置とし
て、レーザ光線を送受光するレーザレーダ装置を使用す
る構成を例示したが、これに代えて、電波や音波など他
の適宜な波動を送受信するレーダ装置を利用することも
できる。

【００３３】また、波動として電波を使用するＦＭレー
ダや、レーザ光線の振幅を周波数変調された電波で変調
する形式のＦＭレーダなどを使用することもできる。こ
の場合、障害物との相対速度をドップラーシフト量から
検出する構成とすることもできる。

【００３４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の衝
突警報システムによれば、検出された障害物と自車両と
の相対速度に応じて障害物に対する警報発生領域を異な
らせる構成であるから、比較的簡易な簡単なアルゴリズ
ムのもとで、カーブなどを走行中に検出される警報対象
とならない路肩上のリフレクタや対向車線を正常に走行
中の対向車両などを、先行車両などの警報発生対象の障
害物から弁別できるという効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の衝突警報システムにおい
て、検出された障害物との相対速度Ｖｒと自車速Ｖｏと
の大小関係に応じて自車両の前方に設定される２種類の
警報発生領域を例示する概念図である。

【図２】上記実施例の衝突警報システムの構成を示すブ
ロック図である。

【図３】自車両の前方に設定される衝突警報領域の長さ
と横幅の車速Ｖに対する依存性の一例を示す概念図であ
る。

【図４】図２のデータプロセッサ１が実行する警報発生
対象の障害物の検出処理の一例を説明するためのフロー
チャートである。

【符号の説明】

１ データプロセッサ ２ 反射体検出部 ３ レーザ送受光部 ４ 入力インタフェース部 ５ データメモリ ６ 警報発生部

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車速その他の自車両の走行状態に応じて変
   更される警報発生領域を自車両の前方に設定しておき、
   レーダ装置を含む反射体検出装置を用いて検出した反射
   体が前記設定中の警報発生領域内に出現した時にその反
   射体を障害物と見做しこの障害物との衝突に対する警報
   を発生する車両の衝突警報システムにおいて、 前記検出される反射体と自車両との相対速度に応じて前
   記警報発生領域を異ならせたことを特徴とする車両の衝
   突警報システム。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記警報発生領域は、前記反射体と自車両との相対速度
   が増加するほど階段的に又は連続的に横方向に縮小され
   ることを特徴とする衝突警報システム。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において、 前記反射体と自車両との相対速度の大小は、自車両の走
   行速度を基準として判定されることを特徴とする衝突警
   報システム。
4. 【請求項４】車速その他の自車両の走行状態に応じて変
   更される警報発生領域を自車両の前方に設定しておき、
   レーダ装置を含む反射体検出装置を用いて検出した反射
   体が前記設定中の警報発生領域内に出現した時にその反
   射体を障害物と見做しこの障害物との衝突に対する警報
   を発生する車両の衝突警報システムにおいて、 前記検出される反射体を、この反射体と自車両との相対
   速度及び自車両の走行速度に基づき先行車両と、対向車
   両及び構築物とに弁別し、それぞれに対して前記設定す
   べき警報発生領域を異ならせたことを特徴とする車両の
   衝突警報システム。
5. 【請求項５】 請求項４において、 前記対向車両及び構築物に対する警報発生領域は、前記
   先行車両に対する警報発生領域の内部に設定されたこと
   を特徴とする車両の衝突警報システム。
6. 【請求項６】 請求項１乃至５のそれぞれにおいて、 前記警報発生領域は、自車両の車速の増加に伴って自車
   両の前方に拡大されると共に、自車両の車速の低速から
   中速への移行に伴って横幅が縮小され、中速から高速へ
   の移行に伴って再び横幅が拡大されることを特徴とする
   車両の衝突警報システム。
7. 【請求項７】 請求項１乃至６のそれぞれにおいて、 前記警報発生領域は、舵角センサ又は加速度計を用いて
   検出した車道の湾曲状況に応じて、その向きが変更され
   ると共に一部が切り欠かれることを特徴とする車両の衝
   突警報システム。
8. 【請求項８】 請求項１乃至７のそれぞれにおいて、 前記警報発生領域は、舵角センサ又は加速度計を用いて
   検出した自車両の走行軌道の曲率半径が増加するほど横
   方向に縮小されることを特徴とする衝突警報システム。