JP2829267B2 - 車両の衝突回避方法及びこれを遂行するための装置 - Google Patents

車両の衝突回避方法及びこれを遂行するための装置

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JP2829267B2
JP2829267B2 JP8004128A JP412896A JP2829267B2 JP 2829267 B2 JP2829267 B2 JP 2829267B2 JP 8004128 A JP8004128 A JP 8004128A JP 412896 A JP412896 A JP 412896A JP 2829267 B2 JP2829267 B2 JP 2829267B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は車両の衝突回避シス
テムに係り、特に赤外線及びディジタル信号処理技法を
用いて車両の前方の目的物が生物体か否かを区別できる
車両の衝突回避システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】道路を走行する車両の密度は次第に増え
つつある。同時に、静止物体または動く物体（道路傍の
障害物や他の車両）との衝突を防止することにより一般
道路や高速道路における車両の安全を増大する必要性も
高まりつつある。かかる矛盾する目的を達成するための
一つの手段は道路を占有する車両間の相対速度、走行方
向及び距離を感知することである。かかる情報を用いて
潜在的な危険を運転者に直接に警報し得る。このような
周囲の状態を感知する手段として極超短波レ−ダ−シス
テムの使用は自動車工学者に次第に一般化しつつある。
【０００３】前述した極超短波レ−ダ−システムは航行
計器として知られているが、主として飛行機や船舶に使
われている。一つの衝突回避システムではこの航行計器
を車両に適用している。車両のレ−ダ−システムは時分
割基準で三つの異なる周波数を送信及び受信し、そのう
ち二つの周波数は距離を決定するのに用いられ、もう一
つの周波数は最初の二つの周波数のうち一つと組み合わ
せて衝突の可能性や接近速度を決定するに使われる。前
述したシステムの例が１９７６年４月２０日付けにて渡
辺などに許与されたアメリカ特許明細書第３、９５２、
３０３号に開始されている。渡辺のシステムはドップラ
−効果を用いたアナログレ−ダ−信号処理システムであ
る。
【０００４】しかし、渡辺のものと同じアナログシステ
ムは温度変化に敏感でかつ校正し難い。更に、渡辺のシ
ステムは他の目的物との相対速度と距離を決定する特定
課題のみのためのものであるから、変化する要件に適合
するようアップグレ−ドしたりカストマイズするのが難
しい。さらに、渡辺の三周波数システムでは、伝送及び
受信フレ−ムはその極めて小部分のみが目的物の相対速
度及び距離を決定するに必要とされるだけなので非経済
的であり、フレ−ムの残余部分は使われない問題点があ
る。
【０００５】アナログ処理技法は迅速でかつ実時間処理
可能である。しかし、アナログ回路の値段はディジタル
回路の値段より極めて高い。従って、アナログ信号がデ
ィジタル信号に変換されディジタル回路により処理すれ
ばするほどシステムの値段は安くなる。さらに、ディジ
タル信号処理回路はアナログ信号処理回路に比べて温
度、製造変化そして雑音にあまり敏感でない。
【０００６】１９７８年２月７日付けのKatsumata 他１
名に許与されたアメリカ特許明細書第４、０７２、９４
５号にはレ−ダ−作動衝突回避システムが開示されてい
る。Katsumata のシステムは車両の目的物に対する相対
速度と相対距離を検出して車両が目的物に危険なほどの
高速で接近するかを判断する。車両と目的物との最小許
容距離はディジタルコ−ドでコンピュ−タのメモリに貯
蔵され、レ−ダ−により検出された距離と比較される。
【０００７】１９８６年１２月２日にYoung H ・ Cheyに
許与されたアメリカ特許明細書第４、６２６、８５０号
には二重作動モ−ド車両検出兼衝突回避装置が開示され
ている。Ｃｈｅｙの装置はただ一つの超音波測距装置を
用いる。Ｃｈｅｙの装置は車両の背面と側面を走査して
車両が車線を変更する際運転者に警告する。
【０００８】また、１９９４年４月１２日にJimmieR ・
Asburyなどに許与されたアメリカ特許明細書第５、３０
２、９６５号には多重周波数、多重目的物車両レ−ダ−
システムが開示されている。Jimmieのシステムは二つの
伝送及び受信チャネルを用い、二つのチャネルの位相差
を用いて目的物の相対速度と距離を決定する。
【０００９】前述したアメリカ特許明細書で使われるレ
−ダ−はその走査及び検出装置の一部として全部極超短
波レ−ダ−を用いている。これらの特許は共通の欠陥を
持っているが、その欠陥はレ−ダ−のビーム幅、即ち主
ローブの角度幅と極超短波レ−ダ−の角分解能に関連し
ている。
【００１０】ビ−ム幅は同一波長内でアンテナの直径に
反比例する。従って、ビ−ム幅を小さくするにはアンテ
ナを大きくしなければならない。しかし、車両に使われ
るアンテナはその大きさが制限される。従って、ビ−ム
幅が３°より小さいビ−ムを用いる極超短波レ−ダ−を
適当な大きさにするのは極めて難しい。
【００１１】望ましい走査距離において、３°以上のビ
−ム幅ではその走査範囲が大きすぎ、極めて不明確なの
で受信された反射波を区別しにくくなる。前方にある他
の車両から反射された反射波を受信するとしてもこのレ
−ダ−は道路周辺の信号、すなわち木や柱または高速道
路を横切る橋梁から反射される反射波も受信する。車線
が分割された高速道路上で極超短波レ−ダ−は二つまた
は三つの車線にある車両から反射される反射波を受信
し、これらの反射波を同一車線にある目的物から反射さ
れてくる反射波と区別し難い。極超短波レ−ダ−の低い
角分解能のため、目的物の方向を正確に決定できないの
みならず、互に接近しすぎた目的物を区別し難い。
【００１２】かかる問題点を解決するためにレ−ザ−レ
−ダを用いた車両衝突回避システムがDavid C ・-HShaw
などに１９９４年５月２４日付けにて許与されたアメリ
カ特許明細書第５、３１４、０３７号に開示されてい
る。Ｓｈａｗのシステムは送信機及び受信機を備えたレ
−ザ−レ−ダ、コンピュ−タ、警報装置そして選択的自
動制動装置を含む。スティアリングホイール回転センサ
ーまたはレ−ザ−ジャイロスコ−プが車両の方向変化に
ついての情報を提供するために用いられている。Ｓｈａ
ｗのシステムは予測された衝突時期を最小許容時間と比
較して衝突切迫時期を決定して警報する。もし、運転者
が警報に反応しなければ、選択的な自動制動装置が作動
する。
【００１３】目的物が人の場合、人の移動速度は車両の
速度に比べて相当のろい。また、人の進行方向は人の精
神活動により任意に変更され得るので予測できない。従
って、目的物が人の場合は万が一の事態に備えるために
車両を減速させたり制動作動を行う必要がある。
【００１４】しかし、Ｓｈａｗのシステムは検出された
目的物が生物体か否かを判別できず、目的物の種類、す
なわち生物体（人）または無生物に従って選別的に減速
又は制動動作を行なうことができない問題点がある。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は車両の前方または側方に位置した目的物が生物体か非
生物体かを判断し、これに従って車両の減速及び／また
は制動動作を選択的に行える車両の衝突回避方法を提供
することである。
【００１６】本発明の他の目的は車両の前方または側方
に位置した目的物が生物体か非生物かを判断し、これに
従って車両の減速及び／または制動動作を選択的に行え
る車両の衝突回避システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】請求項１に記載された本発明による車両の
衝突回避方法によれば、検出段階で形状信号と温度分布
信号を検出するために赤外線が用いられる。ディジタル
変換された形状信号と温度分布信号を受信して目的物の
形状外部の温度分布を取り除き、目的物の形状内に分布
するそれぞれの温度にそれぞれの色を指定する。この
際、目的物の形状内に分布するそれぞれの温度の面積を
計算して温度分布表示信号を発生するとともに目的物の
形状内に最も広く分布する温度を計算する。つまり、目
的物の形状内に最も広く分布する温度が目的物の体温と
なる。
【００１８】本発明による車両の衝突回避方法では体温
信号と予め設定された設定値とを比較することにより、
目的物が人、動物あるいは無生物と判別される。目的物
の種類が判別されれば運転者に目的物が出現したことを
目的物の種類に応じて運転者に警報するとともに車両の
速度を調節する。
【００１９】請求項２に記載された本発明による車両の
衝突回避システムによれば、形状信号と温度分布信号を
検出するために車両の前部に赤外線を用いるカメラが設
置される。信号処理手段は先にディジタル変換された形
状信号と温度分布信号を受信して目的物の形状内に分布
するそれぞれの温度にそれぞれの色を指定し、目的物の
形状内に分布するそれぞれの温度の面積を計算する。信
号処理手段は目的物の形状内に最も広く分布する温度を
体温と指定し体温信号を発生する。
【００２０】前記比較判断手段は体温信号と設定値とを
比較して目的物が人、動物あるいは無生物かを判別す
る。目的物の種類が判別されれば比較判断手段は運転者
に目的物の出現を、目的物の種類従って運転者に警報す
るとともに車両の速度を調節する。
【００２１】
【発明の実施の態様】以下、添付した図面に基づき本発
明の望ましい実施例をさらに詳しく説明する。図１及び
図２は本発明の望ましい実施例による車両の衝突回避シ
ステム１００を示すブロック図である。本発明の望まし
い実施例による車両の衝突回避システム１００は目的物
の位置、形状、温度分布、車両の速度、スロットル弁の
回転角度を検出する検出部２００、検出部２００により
検出された信号をディジタル信号に変換し、これをディ
ジアル信号処理するディジタル信号処理部３００、ディ
ジタル信号処理部３００から信号を受信してこれを比較
し、演算し制御するコンピュ−タ４００、コンピュ−タ
４００により制御され目的物の形状及び温度分布を表示
し運転者に警報する警報部５００、そしてコンピュ−タ
４００により制御され車両を減速及び制動する制動部６
００を備える。
【００２２】検出部２００は車両の前方及び／または側
方に現れた目的物の形状とその温度分布を検出するカメ
ラ２１０、目的物の位置を検出するレ−ダ−２２０、車
両の速度を検出するスピ−ドセンサー２３０、運転者が
ブレ−キペダルを踏んだかを検出するブレ−キセンサー
２４０、そしてスロットル弁の回転角度を検出する回転
角センサー２５０を備える。
【００２３】ディジタル信号処理器３００は検出部２０
０で発生された信号をフィルタリングするフィルタ３１
０、フィルタリングされた信号をディジタル信号に変換
するＡ／Ｄ変換器３２０、そしてディジタル信号処理す
るディジタル信号処理器３３０を備える。
【００２４】コンピュ−タ４００は目的物が人、動物そ
して無生物かを判別する第１比較器４１０、予め設定さ
れたデ−タを貯蔵するメモリ４２０、第１比較器４１０
により駆動され衝突予想時間、車両の制動所要時間、制
動開始時間及び減速所要時間を計算する演算部４３０、
演算部４３０から信号を受信して車両が減速及び制動す
るか否かを判断する第２比較器４４０、そして警報部５
００と制動部６００を制御する制御部４５０を備える。
【００２５】警報部５００は目的物の形状と温度分布を
表示するモニタ−５１０、運転者に音声及び音響で警報
するスピ−カ５２０、車両が減速中であることを警報す
る第１ランプ５３０、そして車両が制動中であることを
警報する第２ランプ５４０を備える。
【００２６】カメラ２１０は車両の前部に設けられ、赤
外線を用いて目的物の形状を検出して形状信号ＳＨＡＰ
Ｅと目的物の温度分布信号ＴＥＭＰを発生する。夜間の
運転中も目的物があるか否か及びその形状と温度分布を
検出し得るカメラ２１０は必要に応じて車両の前部、後
部そして側部に複数個設けることができる。
【００２７】レ−ダ−２２０はレ−ザを用いる。レ−ダ
−２２０はレ−ザ−が車両と目的物を往復する時間を測
定して目的物の車両に対する位置を検出し、位置信号Ｐ
ＯＳＴを発生する。スピ−ドセンサー２３０は車両に装
着され車両の速度を検出して車両の速度信号ＶＳＰＤを
発生する。
【００２８】レ−ダ−２２０は超音波を用いて目的物の
位置を検出し得る。超音波を用いる場合、目的物の位置
はドップラ−効果を用いて検出する。ブレ−キセンサー
２４０は運転者のブレ−キ作動状態を検出する。運転者
がブレ−キを作動すれば、すなわち運転者がブレ−キペ
ダルを踏むとブレ−キセンサー２４０はブレ−キ作動信
号ＦＯＯＴを発生する。回転角センサー２５０はスロッ
トル弁（図示せず）の開放角度を検出して角度信号ＴＨ
ＥＴＡを発生する。
【００２９】信号処理部３００は検出部２００から発生
されるアナログ信号ＳＨＡＰＥ、ＴＥＭＰ、ＰＯＳＴ、
ＶＳＰＤ、ＦＯＯＴそしてＴＨＥＴＡの高周波成分とノ
イズ成分を取り除き、これらの信号ＳＨＡＰＥ、ＴＥＭ
Ｐ、ＰＯＳＴ、ＶＳＰＤ、ＦＯＯＴそしてＴＨＥＴＡを
ディジタル信号に変換した後ディジタル信号処理する。
【００３０】信号処理部３００は検出部２００からアナ
ログ信号ＳＨＡＰＥ、ＴＥＭＰ、ＰＯＳＴ、ＶＳＰＤ、
ＦＯＯＴそしてＴＨＥＴＡをフィルタリングするフィル
タ３１０、フィルタ３１０によりフィルタリングされた
アナログ信号ＳＨＡＰＥ、ＴＥＭＰ、ＰＯＳＴ、ＶＳＰ
Ｄ、ＦＯＯＴそしてＴＨＥＴＡをディジタル信号に変換
するアナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器３２０、そ
してＡ／Ｄ変換器３２０から形状信号ＳＨＡＰＥと温度
分布信号ＴＥＭＰを受信してディジタル信号処理するデ
ィジタル信号処理器３３０を備える。
【００３１】ディジタル信号処理器３３０は目的物の形
状信号ＳＨＡＰＥと温度分布信号ＴＥＭＰを受信して目
的物の形状内の温度に基づいて温度分布面積を計算す
る。目的物の形状内の温度分布を計算したら、それぞれ
の温度とそれぞれの温度が分布する区域を表示するため
の温度分布表示信号ＤＳＴＲＢを発生する。
【００３２】温度分布表示信号ＤＳＴＲＢに応じてそれ
ぞれの温度は色で指定され、それぞれの温度が占有する
区域が表示される。例えば４２．１℃以上の温度は白色
（ＷＨＩＴＥ）、３８．６〜４２℃範囲内の温度は青色
（ＢＬＵＥ）、３７．５〜３８．５℃範囲内の温度分布
は赤色（ＲＥＤ）、３６．５〜３７．４℃範囲内の温度
分布は黄色（ＹＥＬＬＯＷ）、３５．５〜３６．４℃は
緑色（ＧＲＥＥＮ）、そして３６℃以下の温度は黒色
（ＢＬＡＣＫ）で表示する。
【００３３】ディジタル信号処理器３３０は目的物の形
状内に最も広い面積に分布する温度を計算して体温信号
ＴＥＭＰ１を発生する。コンピュ−タ４００はＡ／Ｄ変
換器３２０から速度信号ＶＳＰＤ、位置信号ＰＯＳＴ、
ブレ−キ作動信号ＦＯＯＴそして角度信号ＴＨＥＴＡを
受信し、ディジタル信号処理器３３０から体温信号ＴＥ
ＭＰ１、形状信号ＳＨＡＰＥそして温度分布表示信号Ｄ
ＳＴＲＢを受信する。
【００３４】コンピュ−タ４００は第１比較部４１０、
メモリ４２０、演算部４３０、第２比較部４４０そして
制御部４５０を備える。第１比較部４１０はディジタル
信号処理器３３０から体温信号ＴＥＭＰ１を受信して予
め設定されメモリ４２０に貯蔵された設定値ＳＥＴと比
較して目的物が人、動物または無生物かを判別する。第
１比較部４１０は目的物が人と判別される時第１比較信
号ＣＯＭＰ１を発生し、目的物が動物と判別される時第
２比較信号ＣＯＭＰ２を発生し、目的物が無生物と判別
される時第３比較信号ＣＯＭＰ３を発生する。
【００３５】演算部４３０はメモリ４２０に貯蔵された
デ−タＤＡＴ、Ａ／Ｄ変換器３２０から位置信号ＰＯＳ
Ｔと速度信号ＶＳＰＤを受信して車両の目的物との衝突
予想時間ＴＣＯＬ、制動所要時間ＴＢＲＫ、減速所要時
間ＴＤＥＣ、そしてブレ−キ駆動開始時間ＴＳＴＲＴを
計算する。
【００３６】衝突予想時間ＴＣＯＬは走行速度ＶＳＰＤ
を有する車両が目的物と衝突するまでに要する時間を意
味する。制動所要時間ＴＢＲＫは現在の走行速度ＶＳＰ
Ｄを有する車両を制動するに必要な時間、すなわち車両
を止めるために必要な制動時間を意味する。また、減速
所要時間ＴＤＥＣはブレ−キを作動させないで減速のみ
で車両を止めるのに要する時間を意味する。
【００３７】ブレ−キ駆動開始時間ＴＳＴＲＴは現在走
行中の車両速度ＶＳＰＤを有する車両を目的物と衝突さ
せずに停止させ得る最小時間を意味する。演算部４３０
は前述した衝突予想時間ＴＣＯＬ、制動所要時間ＴＢＲ
Ｋ、減速所要時間ＴＤＥＣ、そしてブレ−キ駆動開始時
間ＴＳＴＲＴを計算して衝突時間信号ＴＣＯＬ、制動時
間信号ＴＢＲＫ、減速時間信号ＴＤＥＣ及び開始信号Ｔ
ＳＴＲＴを発生する。
【００３８】第２比較器４４０は衝突時間信号ＴＣＯ
Ｌ、制動時間信号ＴＢＲＫ、減速時間信号ＴＤＥＣそし
て開始信号ＴＳＴＲＴを用いて車両を減速、制動または
減速と制動を共に行うかを判断する。
【００３９】第２比較器４４０はまず衝突時間信号ＴＣ
ＯＬと減速時間信号ＴＤＥＣを比較して車両を減速させ
ることにより車両の目的物との衝突を避けられるかを判
断する。車両を減速させることにより目的物と衝突を避
けられると判断される場合、第２比較器４４０は第１決
定信号ＤＳＣ１を発生する。
【００４０】車両を減速させることにより目的物と衝突
を避けられないと判断される場合、衝突時間信号ＴＣＯ
Ｌと制動時間信号ＴＢＲＫを比較して制動動作、すなわ
ちブレ−キを作動させることにより目的物との衝突を避
けられるかを判断する。車両を制動することにより目的
物と衝突を避けられると判断される場合、第２比較器４
４０は開始信号ＴＳＴＲＴを用いて制動動作を開始する
時間、すなわちブレ−キペダルを踏むべき時期かを判断
する。制動開始時間ＴＳＴＲＴに達すれば、第２比較器
４４０はブレ−キ作動信号ＦＯＯＴを受信して運転者が
ブレ−キペダルを踏んだかを判断する。運転者がブレ−
キペダルを踏んだ時第２比較器４４０は第２決定信号Ｄ
ＳＣ２を発生し、運転者がブレ−キペダルを踏まなかっ
た時第２比較器４４０は第３決定信号ＤＳＣ３を発生す
る。
【００４１】一方、車両の制動のみで目的物との衝突を
避けられないと判断される場合、第２比較器４４０は第
４決定信号ＤＳＣ４を発生する。制御部４５０は第１比
較器４１０から第１比較信号ＣＯＭＰ１を受信すれば、
Ａ／Ｄ変換器３２０から角度信号ＴＨＥＴＡを受信して
第１音声信号ＶＯＣ１と閉鎖信号ＳＨＵＴを発生すると
ともに、ディジタル信号処理器３３０から形状信号ＳＨ
ＡＰＥと温度分布表示信号ＤＳＴＲＢを受信して目的物
表示信号ＤＩＳＰを発生する。第１音声信号ＶＯＣ１は
目的物が人であることを警報する信号であり、閉鎖信号
ＳＨＵＴはスロットル弁を閉鎖する駆動信号である。
【００４２】第１比較器４１０から第２比較信号ＣＯＭ
Ｐ２が受信されれば、制御部４５０は第２音声信号ＶＯ
Ｃ２を発生するとともに、ディジタル信号処理器３３０
から形状信号ＳＨＡＰＥと温度分布表示信号ＤＳＴＲＢ
を受信して目的物表示信号ＤＩＳＰを発生する。第１比
較器４１０から第３比較信号ＣＯＭＰ３が受信されれ
ば、制御部４５０は第３音声信号ＶＯＣ３を発生する。
【００４３】一方、第２比較器４４０から第１決定信号
ＤＳＣ１が受信されれば、制御部４５０はＡ／Ｄ変換器
から角度信号ＴＨＥＴＡを受信してスロットル弁をその
回転角に応じて閉鎖する閉鎖信号ＳＨＵＴを発生すると
ともに、減速警報信号ＤＥＣと音響信号ＳＮＤを発生す
る。
【００４４】第２決定信号ＤＳＣ２が受信されれば、制
御部４５０は制動警報信号ＢＲＫと音響信号ＳＮＤを発
生する。
【００４５】第３決定信号ＤＳＣ３が受信されれば、制
御部４５０は制動信号ＡＣＴ、制動警報信号ＢＲＫ及び
音響信号ＳＮＤを発生する。
【００４６】第４決定信号ＤＳＣ４が受信されれば、制
御部４５０は第４音声信号ＶＯＣ４、閉鎖信号ＳＨＵ
Ｔ、制動信号ＡＣＴ、音響信号ＳＮＤ、減速警報信号Ｄ
ＥＣそして制動警報信号ＢＲＫを発生する。
【００４７】警報部５００は制御部から目的物表示信号
ＤＩＳＰを受信してモニタ−５１０に目的物の形態と温
度分布を表示することにより運転者が夜間にも目的物を
目で確認し得る。
【００４８】また、第１、第２、第３、第４音声信号Ｖ
ＯＣ１、ＶＯＣ２、ＶＯＣ３、ＶＯＣ４及び音響信号Ｓ
ＮＤを受信してスピ−カ５２０を駆動することにより運
転者に警報する。一方、警報部５００は減速警報信号Ｄ
ＥＣを受信して第１ランプ５３０を点滅して運転者に車
両が減速中であることを知らせ、制動警報信号ＢＲＫを
受信して第２ランプ５４０を点滅することにより運転者
に車両が制動中であることを知らせる。
【００４９】以下、本発明の望ましい実施例による車両
の衝突回避システム１００の作用について詳細に説明す
る。図３及び図４は本発明の望ましい実施例による車両
の衝突回避システム１００の目的物を区別し衝突を回避
する作用を説明する流れ図である。まず、車両の前方に
設けられたカメラ２１０は目的物の形状と温度分布を検
出して形状信号ＳＨＡＰＥと温度分布信号ＴＥＭＰを発
生する。レ−ダ−２２０は車両と目的物との間の位置を
検出して位置信号ＰＯＳＴを発生し、スピ−ドセンサー
２３０は車両の速度を検出して速度信号ＶＳＰＤを、ブ
レ−キセンサー２４０は運転者がブレ−キペダルを踏ん
でいるかを検出して運転者によりブレ−キが作動中なら
ブレ−キ作動信号ＦＯＯＴを、そして回転角センサー２
５０はスロットル弁の回転角度を検出して角度信号ＴＨ
ＥＴＡを発生する（Ｓ１）。
【００５０】フィルタ３１０は検出部２００から形状信
号ＳＨＡＰＥ、温度分布信号ＴＥＭＰ、位置信号ＰＯＳ
Ｔ、速度信号ＶＳＰＤ、ブレ−キ作動信号ＦＯＯＴそし
て角度信号ＴＨＥＴＡを受信してノイズのような高周波
成分をフィルタリングする（Ｓ２）。
【００５１】Ａ／Ｄ変換器３２０はフィルタリングされ
たアナログ信号ＳＨＡＰＥ、ＴＥＭＰ、ＰＯＳＴ、ＶＳ
ＰＤ、ＦＯＯＴ、ＴＨＥＴＡをディジタル信号に変換す
る（Ｓ３）。
【００５２】ディジタル信号処理器３３０はＡ／Ｄ変換
器３２０から目的物の形状信号ＳＨＡＰＥと温度分布信
号ＴＥＭＰを受信して、ディジタル信号処理する。ディ
ジタル信号処理器３３０は目的物の形状外部の温度分布
は削除し、目的物の形状内部の温度分布のみを用いて目
的物の形状内に分布されるそれぞれの温度の面積を計算
する（Ｓ４）。
【００５３】目的物形状内の温度分布面積の計算後に、
ディジタル信号処理器３３０は目的物の形状内に分布さ
れるそれぞれの温度にそれぞれの色を指定して温度分布
表示信号ＤＳＴＲＢを発生する。温度分布表示は、例え
ば４２．１℃以上の温度は白色（ＷＨＩＴＥ）、３８．
６〜４２℃範囲内の温度は青色（ＢＬＵＥ）、３７．５
〜３８．５℃範囲内の温度分布は赤色（ＲＥＤ）、３
６．５〜３７．４℃範囲内の温度分布は黄色（ＹＥＬＬ
ＯＷ）、３５．５〜３６．４℃は緑色（ＧＲＥＥＮ）、
そして３６℃以下の温度は黒色（ＢＬＡＣＫ）で表示し
（Ｓ４）、温度分布表示信号ＤＳＴＲＢはこのように温
度に対応する色とその温度が分布する区域を指定する信
号である。
【００５４】目的物の形状内の温度分布面積及び色の指
定後に、ディジタル信号処理器３３０は目的物の形状内
に最も広く分布される温度を算出して体温信号ＴＥＭＰ
１を発生する（Ｓ４）。
【００５５】コンピュ−タ４００の第１比較器４１０は
ディジタル信号処理器３３０から体温信号ＴＥＭＰ１を
受信してメモリ４２０に予め貯蔵された設定値ＳＥＴと
比較して検出された目的物が人か否かを比較する（Ｓ
５）。
【００５６】この際、体温信号ＴＥＭＰ１と比較される
種々の動物の体温の例が表１に示されている。
【表１】 種 類 直腸温度℃ 温度範囲℃ (MIN〜 MAX) 馬（雄） 37.6 37.2〜38.1 馬（雌） 37.8 37.3〜38.2 ラクダ 37.5 34.2〜40.7 肉牛 38.3 36.7〜39.1 乳牛 38.6 38.0〜39.3 ひつじ 39.1 38.3〜39.9 山羊 39.1 38.5〜39.7 豚 38.9 37.9〜39.9 犬 38.9 37.9〜39.9 猫 38.6 38.1〜39.2 兎 39.5 38.6〜40.1 鶏 41.7 40.6〜43.0 人 36.9 36.4〜37.4
【００５７】表１からわかるように、動物の体温は人の
体温より高く、且つ体温の範囲はおよそ１〜２℃程であ
る。また、無生物の温度は大体大気温度であるから、動
物の体温と人の体温の差を用いれば人と動物、動物と無
生物そして人と無生物を区別し得る。
【００５８】したがって、第１比較器４１０は検出され
た目的物の体温信号ＴＥＭＰ１をメモリ４２０に貯蔵さ
れた予め設定された設定値ＳＥＴと比較して目的物を区
別する。体温信号ＴＥＭＰ１の設定値ＳＥＴとの比較に
おいて、人と判別された場合第１比較器４１０は第１比
較信号ＣＯＭＰ１を発生する（Ｓ５）。
【００５９】第１比較器４１０により第１比較信号ＣＯ
ＭＰ１が発生されれば、制御部４５０は第１比較信号Ｃ
ＯＭＰ１を受信して第１音声信号ＶＯＣ１と閉鎖信号Ｓ
ＨＵＴを発生し（Ｓ６及びＳ７）、ディジタル信号処理
器３３０から形状信号ＳＨＡＰＥと温度分布信号ＤＳＴ
ＲＢを受信して目的物表示信号ＤＩＳＰを発生する（Ｓ
１１）。
【００６０】この際、スピ−カ５２０が第１音声信号Ｖ
ＯＣ１を受信して運転者に音声で警報し（Ｓ６）、モ−
タ６２０が閉鎖信号ＳＨＵＴに応じてスロットル弁（図
示せず）を閉鎖して車両を減速することになる（Ｓ
７）。
【００６１】また、モニタ−５１０は目的物表示信号Ｄ
ＩＳＰを受信して目的物の形状と目的物の形状内の温度
分布をそれぞれの色で表示し、運転者はモニタ−５１０
に表示される目的物の形状と温度分布を目で確認するこ
とにより目的物をさらに明確に区別し得る（Ｓ１１）。
【００６２】第１比較器４１０により目的物が動物と判
別される場合、第１比較器４１０は第２比較信号ＣＯＭ
Ｐ２を発生する（Ｓ８）。この際、制御部４５０は第２
比較信号ＣＯＭＰ２を受信して第２音声信号ＶＯＣ２を
発生し（Ｓ９）、ディジタル信号処理器３３０から形状
信号ＳＨＡＰＥと温度分布信号ＤＳＴＲＢを受信して目
的物表示信号ＤＩＳＰを発生する（Ｓ１１）。
【００６３】従って、スピ−カ５２０が第２音声信号Ｖ
ＯＣ２により運転者に音声で警報し（Ｓ９）、モニタ−
５１０には目的物の形状と温度分布が表示される（Ｓ１
１）。一方、第１比較器４１０により目的物が無生物と
判別されれば、第３比較信号ＣＯＭＰ３が発生され（Ｓ
８）、制御部４５０は第３比較信号ＣＯＭＰ３を受信し
て第３音声信号ＶＯＣ３を発生してスピ−カ５２０は運
転者に音声で警報する（Ｓ１０）。
【００６４】演算部４３０は第１比較器４１０から第
１、第２及び第３比較信号ＣＯＭＰ１、ＣＯＭＰ２及び
ＣＯＭＰ３を受信し、且つＡ／Ｄ変換器３２０から位置
信号ＰＯＳＴ、速度信号ＶＳＰＤそしてメモリ４２０か
ら予め貯蔵されたデ−タＤＡＴを受信する。
【００６５】演算部４３０は位置信号ＰＯＳＴ、速度信
号ＶＳＰＤそしてデ−タＤＡＴを用いて車両の目的物と
の衝突予想時間ＴＣＯＬを計算する。また、演算部４３
０は車両を制動して車両が完全に止まるまでの時間であ
る制動所要時間ＴＢＲＫ、車両を減速することにより車
両が完全に止まるまでの時間である減速所要時間ＴＤＥ
Ｃ、そして目的物との衝突を回避するために車両の制動
を開始すべき制動開始時間ＴＳＴＲＴを計算する（Ｓ１
２）。
【００６６】第２比較部４４０は演算部４３０の計算値
ＴＣＯＬ、ＴＢＲＫ、ＴＤＥＣ、ＴＳＴＲＴを受信して
まず衝突予想時間ＴＣＯＬと減速所要時間ＴＤＥＣを比
較する。もし、衝突予想時間ＴＣＯＬが減速所要時間Ｔ
ＤＥＣより大きければ第１決定信号ＤＳＣ１を発生する
（Ｓ１３）。
【００６７】第２比較部４４０により第１決定信号ＤＳ
Ｃ１が発生されれば、制御部４５０が第１決定信号ＤＳ
Ｃ１を受信して閉鎖信号ＳＨＵＴを発生してモ−タ６２
０を駆動することによりスロットル弁を閉鎖し（Ｓ１
４）、減速警報信号ＤＥＣを発生して第１ランプ５３０
を点滅し、音響信号ＳＮＤを発生してスピ−カ５２０を
通じて運転者に車両が減速されていることを警報する
（Ｓ１５）。
【００６８】一方、衝突予想時間ＴＣＯＬが減速所要時
間ＴＤＥＣより小さければ第２比較器４４０は衝突予想
時間ＴＣＯＬと制動所要時間ＴＢＲＫを比較する（Ｓ１
６）。この際、衝突予想時間ＴＣＯＬが制動所要時間Ｔ
ＢＲＫより大きければ車両の制動開始時間ＴＳＴＲＴに
達したかを比較する（Ｓ１７）。車両を制動する制動開
始時間ＴＳＴＲＴに達し、Ａ／Ｄ変換器３２０からブレ
−キ作動信号ＦＯＯＴが受信されれば、第２比較器４４
０は第２決定信号ＤＳＣ２を発生する（Ｓ１８）。この
際、制御部４５０が第２決定信号ＤＳＣ２に応じて制動
警報信号ＢＲＫと音響信号ＳＮＤを発生する。第２ラン
プ５４０が制動警報信号ＢＲＫにより駆動され運転者に
車両が制動されていることを知らせ、スピ−カ５２０が
音響信号ＳＮＤにより駆動され音響を用いて運転者に警
報することになる（Ｓ１９）。
【００６９】一方、ブレ−キ作動信号ＦＯＯＴが受信さ
れなければ、第２比較器４４０は第３決定信号ＤＳＣ３
を発生する（Ｓ１８）。この際、制御部４５０が第３決
定信号ＤＳＣ３に応じて制動信号ＡＣＴ、制動警報信号
ＢＲＫ、音響信号ＳＮＤを発生し（Ｓ２０及びＳ２
１）、アクチュエ−タ６１０が制動信号ＡＣＴを受信し
てブレ−キを作動させることにより車両を制動する（Ｓ
２０）。一方、制動警報信号ＢＲＫに応じて第２ランプ
５４０が点滅され、音響信号ＳＮＤによりスピ−カ６２
０が駆動され運転者に警報する（Ｓ２１）。
【００７０】また、衝突予想時間ＴＣＯＬが減速所要時
間ＴＤＥＣ及び制動所要時間ＴＢＲＫより小さければ、
第２比較器４４０は第４決定信号ＤＳＣ４を発生する
（Ｓ１６）。第４決定信号ＤＳＣ４の発生は、減速だけ
又は制動だけでは目的物との衝突を避けることができな
いことを意味する。すなわち、目的物が車両から割合近
い距離に位置しているために、減速だけ又は制動だけで
は目的物との衝突を避けることができないことを意味す
る。この際、運転者に緊急な状況であることを知らせ、
車両を減速させると共に制動させる必要がある。
【００７１】従って、第４決定信号ＤＳＣ４が発生され
れば、制御部４５０は第１に第４音声信号ＶＯＣ４を発
生してスピ−カ５２０を通じて緊急の状況であることを
警報する（Ｓ２２）。同時に、閉鎖信号ＳＨＵＴと制動
信号ＡＣＴを発生することによりスロットル弁を閉鎖し
て車両を減速すると共にアクチュエ−タ６１０を駆動し
て車両を制動する（Ｓ２３）。また、減速警報信号ＤＥ
Ｃと制動警報信号ＢＲＫを発生することにより第１ラン
プ５３０と第２ランプ５４０を点滅することにより車両
が減速及び制動中であることを運転者に視覚的に警報
し、音響信号ＳＮＤを発生することにより運転者に現在
車両が減速及び制動中であることを聴覚的に警報する
（Ｓ２４）。
【００７２】
【発明の効果】以上述べたように、本発明は車両の前方
及び／または側方にある目的物の位置を検出し、目的物
が人か動物か無生物かを区別することにより目的物の種
類により適宜な措置を取れる。また、本発明による車両
の衝突回避システムは目的物の位置と車両の速度及びブ
レ−キ作動状態基づいて車両を減速のみ、制動のみ又は
減速と制動の両方により目的物との衝突を確実に回避し
得る。
【００７３】本発明による車両の衝突回避システムは目
的物が生物体と判別される場合、モニタ−に目的物の形
状と温度分布を表示することにより、夜間運転時にも運
転者が目的物を直接に確認し得る。
【００７４】以上、本発明を実施例につき詳細に説明し
たが、本発明は実施例に限定されず、本発明が属する技
術分野で通常の知識を有するものなら本発明の思想と精
神を離れず、本発明を種々に修正または変更できるもの
である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による車両の衝突回避システムを示すブ
ロック図である。
【図２】図１のコンピュ−タを示すブロック図である。
【図３】本発明による車両の衝突回避システムの衝突回
避方法を説明する流れ図である。
【図４】本発明による車両の衝突回避システムの衝突回
避方法を説明する流れ図である。
【符号の説明】
１００ 衝突回避システム ２００ 検出部 ２１０ カメラ ２２０ レ−ダ− ２３０ スピ−ドセンサー ２４０ ブレ−キセンサー ２５０ 回転角センサー ３００ ディジタル信号処理部 ３３０ ディジタル信号処理器 ４００ コンピュ−タ ４１０ 第１比較器 ４２０ メモリ ４３０ 演算部 ４４０ 比較器 ４５０ 制御部 ５００ 警報部 ５１０ モニタ− ５２０ スピ−カ ５３０ 第１ランプ ５４０ 第２ランプ ６００ 制動部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01S 17/88,13/93,15/93 B60R 21/00 G08G 1/16

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 赤外線を用いて車両の前方及び／または
    側方の目的物の形状を検出して形状信号を発生し、前記
    目的物の温度分布を検出して温度分布信号を発生し、前
    記目的物の位置を検出して位置信号を発生し、車両の速
    度を検出して速度信号を発生し、ブレ−キ作動有無を検
    出してブレ−キ作動信号を発生し、スロットル弁の開放
    角度を検出して角度信号を発生する段階と、 前記形状信号、前記温度分布信号、前記位置信号、前記
    速度信号、前記ブレ−キ作動信号及び前記角度信号をフ
    ィルタリングしディジタル信号に変化し、そしてディジ
    タル変換された前記形状信号と前記温度分布信号を処理
    して前記目的物の形状外部の温度分布を取り除き、前記
    目的物の形状内に分布するそれぞれの温度にそれぞれの
    色を指定し、前記目的物の形状内に分布するそれぞれの
    温度の面積を計算して温度分布表示信号を発生するとと
    もに前記目的物の形状内に最も広く分布する温度を計算
    して体温信号を発生させる段階と、 前記体温信号と予め設定された設定値とを比較して前記
    目的物が人と判別される時第１比較信号を発生し、前記
    目的物が動物と判別される時第２比較信号を発生し、そ
    して前記目的物が無生物と判別される時第３比較信号を
    発生する段階と、 前記第１、第２及び第３比較信号が受信される時、前記
    位置信号、速度信号そして予め貯蔵されたデ−タを受信
    して衝突予想時間、制動所要時間、減速所要時間そして
    制動開始時間を計算する段階と、 前記衝突予想時間が前記減速所要時間より大きい時第１
    決定信号を発生し、前記衝突予想時間が前記制動所要時
    間より大きく且つ前記制動開始時間に達し且つ前記ブレ
    −キ作動信号が受信される時第２決定信号を発生し、前
    記衝突予想時間が前記制動所要時間より大きく且つ前記
    制動開始時間に達し且つ前記ブレ−キ作動信号が受信さ
    れない時第３決定信号を発生し、そして前記衝突予想時
    間が前記制動所要時間より小さい時第４決定信号を発生
    する段階と、 前記第１比較信号が受信される時第１音声信号を発生
    し、前記角度信号に応じて閉鎖信号を発生し、そして目
    的物表示信号を発生し、前記第２比較信号が受信される
    時第２音声信号と前記目的物表示信号を発生し、前記第
    ３比較信号が受信される時第３音声信号を発生し、前記
    第１決定信号が受信される時前記角度信号に応じて前記
    閉鎖信号を発生し減速警報信号及び音響信号を発生し、
    前記第２決定信号が受信される時制動信号と前記音響信
    号を発生し、前記第３決定信号が受信される時前記制動
    信号、制動警報信号及び前記音響信号を発生し、そして
    前記第４決定信号が受信される時第４音声信号、前記閉
    鎖信号、前記制動信号、前記減速警報信号、前記制動警
    報信号及び前記音響信号を発生する段階と、 前記目的物表示信号に応じて目的物の形状と温度分布を
    表示し、前記第１音声信号、第２音声信号、第３音声信
    号、第４音声信号そして前記音響信号に応じて運転者に
    音声及び音響で警報し、そして前記制動警報信号に応じ
    て車両が制動中であることを警報する段階と、 前記閉鎖信号に応じてスロットル弁を閉鎖し、前記制動
    信号に応じて車両のブレ−キを作動させる段階を含む車
    両の衝突回避方法。
  2. 【請求項２】 車両の前方に設けられ、赤外線を用いて
    目的物の形状と温度分布を検出して形状信号と温度分布
    信号を発生するカメラと、 前記目的物の位置を検出して位置信号を発生するレ−ダ
    −と、 前記車両に装着され、前記車両の速度を検出して速度信
    号を発生するスピ−ドセンサーと、 運転者のブレ−キ作動状態を検出して前記運転者により
    前記ブレ−キが作動される時ブレ−キ作動信号を発生す
    るブレ−キセンサーと、 スロットル弁の開放角度を検出して角度信号を発生する
    回転角センサーと、 前記形状信号、温度分布信号、位置信号、速度信号、ブ
    レ−キ作動信号そして前記角度信号を受信してフィルタ
    リングするフィルタと、 前記フィルタから前記形状信号、温度分布信号、位置信
    号、速度信号、ブレ−キ作動信号そして前記角度信号を
    受信してディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、 ディジタル変換された前記形状信号と前記温度分布信号
    を受信して前記目的物の形状の外部温度分布を取り除
    き、目的物の形状内に分布するそれぞれの温度にそれぞ
    れの色を指定し、前記目的物の形状内に分布するそれぞ
    れの温度の面積を計算して温度分布表示信号を発生し、
    そして前記目的物の形状内に最も広く分布する温度を計
    算して体温信号を発生するディジタル信号処理部と、 予め設定された設定値及びデ−タを貯蔵するメモリと、 前記体温信号と前記設定値とを比較して前記目的物が人
    と判別される時第１比較信号を発生し、前記目的物が動
    物と判別される時第２比較信号を発生し、そして前記目
    的物が無生物と判別される時第３比較信号を発生する第
    １比較部と、 前記第１、第２及び第３比較信号が受信される時、前記
    位置信号、速度信号そして前記デ−タを受信して衝突予
    想時間、制動所要時間、減速所要時間及び制動開始時間
    を計算する演算部と、 前記衝突予想時間が前記減速所要時間より大きい時第１
    決定信号を発生し、前記衝突予想時間が前記制動所要時
    間より大きく且つ前記制動開始時間に達し且つ前記ブレ
    −キ作動信号が受信される時第２決定信号を発生し、前
    記衝突予想時間が前記制動所要時間より大きく且つ前記
    制動開始時間に達し且つ前記ブレ−キ作動信号が受信さ
    れない時第３決定信号を発生し、そして前記衝突予想時
    間が前記制動所要時間より小さい時第４決定信号を発生
    する第２比較部と、 前記第１比較信号が受信される時第１音声信号を発生
    し、前記角度信号に応じて閉鎖信号を発生し、そして目
    的物表示信号を発生し、前記第２比較信号が受信される
    時第２音声信号と前記目的物表示信号を発生し、前記第
    ３比較信号が受信される時第３音声信号を発生し、前記
    第１決定信号が受信される時前記角度信号に応じて閉鎖
    信号を発生し減速警報信号及び音響信号を発生し、前記
    第２決定信号が受信される時制動信号と前記音響信号を
    発生し、前記第３決定信号が受信される時制動信号、制
    動警報信号及び音響信号を発生し、そして前記第４決定
    信号が受信される時第４音声信号、前記閉鎖信号、前記
    制動信号、前記減速警報信号、前記制動警報信号及び前
    記音響信号を発生する制御部と、 前記目的物表示信号に応じて駆動され目的物の形状と温
    度分布を表示するモニタ−と、 前記第１音声信号、第２音声信号、第３音声信号、第４
    音声信号及び前記音響信号に応じて駆動されるスピ−カ
    と、 前記減速警報信号に応じて点滅される第１ランプと、 前記制動警報信号に応じて点滅される第２ランプと、 前記閉鎖信号に応じて駆動されスロットル弁を閉鎖する
    モ−タと、 前記制動信号に応じて駆動され車両のブレ−キを作動さ
    せるアクチュエ−タを含む車両の衝突回避装置。
JP8004128A 1995-02-09 1996-01-12 車両の衝突回避方法及びこれを遂行するための装置 Expired - Lifetime JP2829267B2 (ja)

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