JPH0592769U - 車間距離警報装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車速変化による検知不可領域の発生や誤検知
を防止することにある。 【構成】 複数の各レーダビームを車両の前方にそれぞ
れ放射するアンテナ１１，１２，１３と、アンテナに発
進信号を出力すると共に受信信号を受ける送受信機１
４，１５，１６と、検知距離を設定する検知距離設定手
段２１と、検知領域内の障害物に応じた検知信号を出力
する信号処理手段２２と、車速情報を出力する車速セン
サ１８と、車両のヨーレイト情報を出力すヨーレイトセ
ンサ１９と、車両の旋回半径を算出する旋回半径算出手
段２０とを有し、検知距離設定手段２１は旋回半径に基
づき各レーダビームの検知距離Ｂを、反旋回側レーダビ
ームの検知距離ほど短く設定し、旋回側レーダビームの
検知距離ほど長く設定することを特徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、車両の前方にレーダビームを放射して障害物を検知する装置、特に 、複数の各レーダビームを左右に各々区分して放射して障害物を検知する車間距 離警報装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、車両に搭載された車間距離警報装置は走行路前方の車両やガイドレール 等の障害物に検出波であるレーダビームを放射し、このレーダビームが障害物に 当たって反射してくる反射波を受信して、送信波と受信波の周波数の差に応じた 出力に基づき障害物の有無を判断している。 このような装置の一例が特公昭６０−３４７０８号公報等に開示されている。 この装置は図８に示すように車両１に搭載の走査アンテナ２よりレーダビーム を水平方向に走査しながら二点鎖線で示すように３方向に各々拡がる検知領域Ｅ １、Ｅ２、Ｅ３にビームを放射している。この場合、走査アンテナ２は機械的走 査あるいは電気的走査によってビーム方向を順次変化させて３方向に拡がる検知 領域Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３にそれぞれビームを放射する様に構成されている。

【０００３】 このように放射される検知波としてのビームは障害物Ｃ（他の車両），Ｇ（ガ ードレール）等があると、各障害物までの距離などに応じた遅延を受けて反射波 として受信される。例えば、受信波を所定の受信時間以内（パルスレーダの場合 ）に受けた場合、あるいは受信波を受けた場合であって、送受信波の周波数の差 が算出され（ＦＭ−ＣＷレーダの場合）そのビート出力が求められると、これら 出力に基づき信号処理器３が所定の警報指令を発するように構成される。

【０００４】 ここでは特に、姿勢検知器４によってハンドルの曲がり角度（ステアリング切 れ角）θｓを取り込み、車両の直進、左右曲り方向の情報を信号処理器３に取り 込んでいる。これによって、信号処理器３が各検知領域Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３の反射 波に対して予め設定されている時間ゲートを用いて、ある時間以上の反射波（検 知信号）を除去したり、あるいは各検知領域Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３の反射波に対して 予め設定されているフィルタを用いて、ある周波数以上の反射波（検知信号）を 除去したりして、各検知領域（各ビームの検知領域）を外れる領域からの検知信 号の排除（レンジカット）を行っている。 このようなレンジカット処理によって車両１のカーブ走行時の曲がり方向と反 対側の領域（図８ではＥ１の領域）の外側域である不検知領域ｅ１、ｅ２、ｅ３ にある障害物Ｃ，Ｇを走行方向の障害物と誤判定して検知信号を出力するという ような不具合を除去している。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

処で、ステアリング切れ角θｓによって得られた車両の直進、左右曲り方向の 情報に基づいてレンジカット処理を行った場合、次のような不具合が生じている 。 即ち、ステアリング切れ角θｓに応じ、極低速時の旋回半径を求め、この旋 回半径に応じてレンジカット処理のための検知距離をそれぞれの検知領域毎に一 様に設定したとする。すると、同一のステアリング切れ角θｓであっても、タイ ヤの横滑り量が多くなることより、図９（ａ）に示す低速時の旋回半径Ｒａに対 して、図９（ｂ）に示す高速時の旋回半径Ｒｂが大きくなる。このため、図９（ ａ）に示す低速時における各検知領域ａ１，ａ２，ａ３の各検知距離は比較的適 正値に成り、不検知領域ｅ１，ｅ２，ｅ３も適正なものとなる。他方、図９（ｂ ）に示す高速時における各検知領域ａ１，ａ２，ａ３は短すぎてしまい、本来検 知領域とすべき検知不可領域ｂ１，ｂ２，ｂ３が拡がってしまう。このように、 ステアリング切れ角θｓに応じた検知領域の設定によるレンジカット処理では、 高速走行時に検知不可領域ｂ１，ｂ２，ｂ３が拡がってしまい、十分に車間距離 警報装置の機能を発揮出来ず問題と成っている。

【０００６】 更に、運転者はひとつのカーブを通過する際に、ハンドルを常に一定角に保っ て運転するものでなく、ステアリング切れ角θｓは頻繁に変化する。このため、 ステアリング切れ角θｓに応じレンジカット距離（検知距離）を決めると誤警報 が出やすく、この点でも問題があった。 本考案の目的は、車速変化による検知不可領域の発生や誤検知を防止出来る車 間距離警報装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上述の目的を達成するために、本考案は放射方向が左右に区分された複数の各 レーダビームを車両の前方にそれぞれ放射するアンテナと、上記アンテナに発進 信号を出力すると共に受信信号を受ける送受信機と、障害物の検知領域に応じた 検知距離を設定する検知距離設定手段と、上記検知領域内の障害物に応じた検知 信号を上記発進信号と受信信号とに基づき算出して出力する信号処理手段と、上 記車両の車速情報を出力する車速センサと、上記車両のヨーレイト情報を出力す ヨーレイトセンサと、上記車速及びヨーレイトに基づき車両の旋回半径を算出す る旋回半径算出手段とを有し、上記検知距離設定手段は上記旋回半径に基づき上 記各レーダビームの検知距離を、反旋回側レーダビームの検知距離ほど短く設定 し、旋回側レーダビームの検知距離ほど長く設定することを特徴とする。

【０００８】

【作用】

車速センサが車速情報を出力し、ヨーレイトセンサがヨーレイト情報を出力し 、旋回半径算出手段が車速及びヨーレイトに基づき車両の旋回半径を算出し、検 知距離設定手段が旋回半径に基づき各レーダビームの検知距離を、反旋回側レー ダビームの検知距離ほど短く設定し、旋回側レーダビームの検知距離ほど長く設 定するので、信号処理手段が検知領域内の障害物に応じた検知信号を発進信号と 受信信号とに基づき算出して出力する際に、走行方向より外れ易い反旋回側の検 知領域の障害物からの不要な検知信号を排除出来る。

【０００９】

【実施例】

図１の車間距離警報装置は自動車１０前部先端に取付けられると共にパルス波 を出力する第１、第２及び第３の各アンテナ１１，１２，１３と、各アンテナの 送信アンテナ１１１，１２１，１３１より送信波を出力させると共に受信アンテ ナ１１２，１２２，１３２によって受信波を受ける第１、第２及び第３の各送受 信器１４，１５，１６と、各受信器１４，１５，１６の受信波を受け障害物の有 無を判断して検知信号Ｓｅを出力できるコントローラ１７と、自動車１０の車速 Ｖｃ情報をコントローラ１７に出力する車速センサ１８と、自動車１０の走行方 向経の変位角であるヨー角α（図２参照）の時間比率をヨーレート（°／sec） としてコントローラ１７に出力するヨーレートセンサ１９とを備える。

【００１０】 ここで、第１、第２及び第３の送信アンテナ１１１，１２１，１３１は第１、 第２及び第３送受信器１４，１５，１６に制御されて、所定の時間幅ｔｂ（図５ （ｃ）参照）毎に送信波であるパルスｐ１，ｐ２，ｐ３（図５（ａ），（ｂ）， （ｃ）参照）を順次放射する。第１、第２及び第３の受信アンテナ１１２，１２ ２，１３２は第１、第２及び第３送受信器１４，１５，１６に制御されて受信波 である受信パルスｐｒ（図５（ａ），（ｂ），（ｃ）参照）を順次放射する。

【００１１】 ここで第２送信アンテナ１２１は平面視における車体中心線の方向で所定の向 い角内にある検知領域Ａ２にパルスｐ２を放射し、第１送信アンテナ１１１は平 面視における検知領域Ａ２の左近接域にある検知領域Ａ１にパルスｐ１を放射し 、第３送信アンテナ１３１は平面視における検知領域Ａ２の右近接域にある検知 領域Ａ３にパルスｐ３を放射する。

【００１２】 ここでコントローラ１７は後述するような旋回半径算出手段２０、検知距離設 定手段２１及び信号処理手段２２としての機能を備える。 各送受信器１４，１５，１６は同様の構成を採り、各送信アンテナ１１１，１ ２１，１３１に所定幅のパルスｐ１，ｐ２，ｐ３の放射を行わせる周知の発振器 （図示せず）が接続され、第１、第２及び第３の各受信アンテナ１１２，１２２ ，１３２に各受信パルスｐｒを増幅して出力する周知の増幅器（図示せず）が接 続される。これら各発振器の発振信号及び増幅器の出力である受信パルスｐｒは コントローラ１７の信号処理手段２２に出力される。

【００１３】 ヨーレートセンサ１９は図２に示すように車体の中心線Ｌｃの平面視における 変化角であるヨー角α情報を図示しない慣性体の動きより経時的に順次検出し、 そのヨー角αの単位時間における変化、即ち時間比率をヨーレートγ（°／sec ）として算出するタイマ及び演算回路を備える。 してコントローラ１７に出力する。ここでヨー角αの変化は図示しないヨーレー トセンサ１９とを備える。 このようなヨーレートγ及び車速Ｖｃは旋回半径算出手段２０に取り込まれる 。 この旋回半径算出手段２０は下式（１）によりヨーレートγを算出する。

【００１４】 Ｒ＝Ｖ／（γ×π／１８０）・・・・・・・・（１） なお、旋回半径：Ｒ（ｍ）、車速：Ｖ（ｍ／ｓｅｃ）とする。この（１）式に よって得られた旋回半径Ｒ（ｍ）は車速Ｖｃに比例し、ヨーレートγに反比例す ることより、前述したような車速増に伴うタイヤスリップによる旋回半径の増加 を考慮出来ることとなる。

【００１５】 なお、（１）式を考慮し、ヨーレートγ及び車速Ｖｃより車両の旋回半径Ｒを 算出する旋回半径マップ（図３参照）を予め製作しておき、これに基づき旋回半 径Ｒを算出しても良い。なお、この旋回半径マップは各車両の運転特性に応じて 異なり、予め車両毎に製作されたものが採用されることとなる。 コントローラの検知距離設定手段２１は旋回半径Ｒに基づき第１、第２及び第 ３の各検知領域Ａ１，Ａ２，Ａ３毎の検知距離Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３を設定する。特 に、旋回方向と反対側の反旋回側の検知領域の検知距離ほど短く設定し、旋回方 向の旋回側の検知領域の検知距離ほど長く設定する用に構成されている。このよ うな特性を考慮して図４に示すような検知距離算出マップが設定されている。こ こで、右旋回であると、各検知領域Ａ１，Ａ２，Ａ３の検知距離はＢ１＜Ｂ２＜ Ｂ３を保ったままで右旋回量の増加と共に各値が増加する様に設定され、逆に、 左旋回であると、各検知領域Ａ１，Ａ２，Ａ３の検知距離はＢ１＞Ｂ２＞Ｂ３を 保ったままで左旋回量の増加と共に各値が増加する様に設定される。

【００１６】 コントローラの信号処理手段２２は各検知領域Ａ１，Ａ２，Ａ３に応じた各検 知距離Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３内の障害物に応じた検知信号Ｓｅを各パルスｐ１，ｐ２ ，ｐ３（発進信号）と各受信パルスｐｒ（受信信号）とに基づき算出して出力す る。 即ち、コントローラの信号処理手段２２は各検知距離Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３相 当の検知時間ｔｆ１，ｔｆ２，ｔｆ３を順次算出する。なお、パルスレーダでの 検知距離Ｂと検知時間ｔｆは比例し、比例定数をｋ１とすると（２）式の様にな る。

【００１７】 Ｂ＝ｋ１×ｔｆ・・・・・・・・（２） これ故、第１、第２及び第３の各送受信器１４，１５，１６からの各パルスｐ １，ｐ２，ｐ３の立上り時点より各検知時間ｔｆ１，ｔｆ２，ｔｆ３の経過時ま でに入力する受信パルスｐｒの有無を判断する。受信パルスｐｒの入力時には検 知信号Ｓｅを図示しない警報手段や車速規制手段に出力することと成る。 ここで、コントローラ１７の行う車間距離警報制御処理を図６の車間距離警報 制御ルーチンに沿って説明する。

【００１８】 制御がスタートすると、ステップｓ１に達し、ここで車速Ｖｃが設定されたシ ステム作動域か否かを判定する閾値としての車速３０（Ｋｍ／ｈ）を上回ったか 否か判定し、下回っている間はリターンし、上回るとステップｓ２に進む。ここ では最新のヨーレートγを取り込み、この値が０か否か判断し、０（直進）では リターンし、非直進ではステップｓ３に進む。ステップｓ３では車速Ｖｃ、ヨー レートγより（１）式に応じて旋回半径Ｒを算出し、その旋回半径Ｒより検知距 離（レンジカット距離）を算出する。その上で検知距離Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３相当の 検知時間ｔｆ１，ｔｆ２，ｔｆ３を順次算出する。この後、ステップｓ４に進み 、第１、第２及び第３の各送受信器１４，１５，１６からの各パルスｐ１，ｐ２ ，ｐ３（発進信号）に時間フィルタをかけ、即ち、各送受信器１４，１５，１６ からの各パルスｐ１，ｐ２，ｐ３の立上りからの検知時間ｔｆ１，ｔｆ２，ｔｆ ３内に、入力される受信パルスｐｒ（受信信号）のみを検知信号Ｓｅと見做して 出力し、リターンする。

【００１９】 このように、時間フィルタによって、検知時間ｔｆ１，ｔｆ２，ｔｆ３内に入 力した受信パルスｐｒに基づき（図５（ａ）参照）検知信号Ｓｅを出力し、検知 時間ｔｆ１，ｔｆ２，ｔｆ３の経過後、即ち、時間フィルタを外れた受信パルス ｐｒ（受信信号）は排除することと成り、走行方向とは異なる反旋回方向の障害 物による誤検知を排除出来る。特に、車速Ｖｃ、ヨーレートγより旋回半径Ｒを 求め、その旋回半径Ｒより検知距離（レンジカット距離）相当の検知時間ｔｆ１ ，ｔｆ２，ｔｆ３を算出して、これによる時間フィルタをかけており、適確な検 知距離（レンジカット距離）を確保出来るので、検知不可領域（図９（ｂ）参照 ）の発生を防止出来、しかも、ステアリング切れ角θｓと比べて変動の少ないヨ ーレートγを用いるので、車速変化による誤検知を低減出来る。

【００２０】 上述のところにおいて、図１の車間距離警報装置ではパルスレーダによる障害 物の検知を行っていたが、これに代えて、周波数変調方式（ＦＭ−ＣＷ）レーダ を用いても良い。この場合の車間距離警報装置は図１の装置と同一部材を多く含 みここでは重複説明を略す。即ち、図１の装置の内の送受信器１４，１５，１６ が周知のＦＭ−ＣＷレーダ用に代えられ、コントローラ１７内の信号処理手段２ ２の制御（図７に制御フローを示した）が相違するのみである。

【００２１】 ここでのコントローラ１７の信号処理手段（図１参照）は送信波周波数ｆｈと 受信波周波数ｆｒの差Δｆ（＝ｆｈ−ｆｒ）のビート出力を検知し、検知時には これを増幅して検知信号Ｓｅとして出力する。この場合、特に、各検知距離Ｂ１ ，Ｂ２，Ｂ３相当の各検知周波数（周波数フィルタ）ｆ１，ｆ２，ｆ３を順次算 出する。なお、ＦＭ−ＣＷレーダでの検知周波数ｆｎは検知距離Ｂと比例し、比 例定数をｋ２とすると（３）式の様になる。

【００２２】 Ｂ＝ｋ２×ｆｎ・・・・・・・・（３） これ故、第１、第２及び第３の各送受信器１４，１５，１６からの各送信周波 数ｆｈ及び受信周波数ｆｒの差Δｆ（＝ｆｈ−ｆｒ）のビート出力を検知した際 には、これを増幅して、各検知周波数（周波数フィルタ）ｆ１，ｆ２，ｆ３内に あると、検知信号Ｓｅとして図示しない警報手段や車速規制手段に出力すること と成る。 ここで、コントローラ１７の行う車間距離警報制御処理を図７の車間距離警報 制御ルーチンに沿って説明する。なお、図６中にあるものと同一ルーチンについ てはその重複説明を簡略化する。

【００２３】 制御がスタートすると、ステップｓ１に達し、車速Ｖｃが３０（Ｋｍ／ｈ）以 下でない限りステップｓ２に進む。ここでヨーレートγが０の直進でない限りス テップｓ３に進む。ステップｓ３’では車速Ｖｃ、ヨーレートγ相当の旋回半径 Ｒ、及び、旋回半径Ｒ相当の検知距離Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３を算出する。その上で検 知距離Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３相当の各検知周波数（周波数フィルタ）ｆ１，ｆ２，ｔ ｆ３を順次算出する。この後、ステップｓ４’に進みレンジカットを行う。即ち 、第１、第２及び第３の各送受信器１４，１５，１６からの各送信周波数ｆｈ及 び受信周波数ｆｒの差Δｆ（＝ｆｈ−ｆｒ）のビート出力を検知した際には、こ れを増幅して、各検知周波数（周波数フィルタ）ｆ１，ｆ２，ｆ３内にあると、 これを検知信号Ｓｅと見做して出力し、リターンする。

【００２４】 このように、周波数フィルタによって、検知周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３内に入力 した受信波ｆｒに基づき検知信号Ｓｅを出力するので、周波数フィルタを外れた 受信周波数の受信波（受信信号）は排除されることと成り、走行方向とは異なる 反旋回方向の障害物による誤検知を排除出来る。特に、車速Ｖｃ、ヨーレートγ より旋回半径Ｒを求め、その旋回半径Ｒより検知距離（レンジカット距離）相当 の各検知周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３を算出して、これによる周波数フィルタをかけ ており、適確な検知距離（レンジカット距離）を確保出来るので、検知不可領域 （図９（ｂ）参照）の発生を防止出来、しかも、ステアリング切れ角θｓと比べ て変動の少ないヨーレートγを用いるので、車速変化による誤検知を低減出来る 。

【００２５】

【考案の効果】

以上のように、この考案は、車速及びヨーレイトに基づき車両の旋回半径を算 出し、旋回半径に基づき各レーダビームの検知距離を、反旋回側レーダビームの 検知距離ほど短く設定し、旋回側レーダビームの検知距離ほど長く設定するので 、検知領域内の障害物に応じた検知信号を発進信号と受信信号とに基づき算出し て出力する際に、走行方向より外れ易い反旋回側の検知領域の障害物からの不要 な検知信号を排除出来ことが出来、特に、車速変化による検知不可領域の発生や 誤検知を防止出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例としての車間距離警報装置の
概略構成図である。

【図２】図１の装置を搭載した自動車の姿勢説明図であ
る。

【図３】図１の装置のコントローラが採用可能な旋回半
径算出マップの３次元特性線図である。

【図４】図１の装置のコントローラの用いるが検知距離
算出マップの特性線図である。

【図５】（ａ）は図１の装置の第１送受信器内での作動
説明のための波形図、（ｂ）は図１の装置の第２送受信
器内での作動説明のための波形図、（ｃ）は図１の装置
の第３送受信器内での作動説明のための波形図である。

【図６】図１の装置の制御フローチャートである。

【図７】本考案の他の実施例としての車間距離警報装置
装置の制御フローチャートである。

【図８】従来の装置の概略構成図である。

【図９】（ａ）は従来の装置の低速時における作用説明
図である。（ｂ）従来の装置の高速時における作用説明
図である。

【符号の説明】

１０ 自動車 １１ 送受信器 １２ 送受信器 １３ 送受信器 １４ 送受信器 １５ 送受信器 １６ 送受信器 １７ コントローラ １８ 車速センサ １９ ヨーレートセンサ ２０ 旋回半径算出手段 ２１ 検知距離算出手段 ２２ 信号処理手段 Ｂ 検知距離 Ｒ 旋回半径 γ ヨーレート

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】放射方向が左右に区分された複数の各レー
   ダビームを車両の前方にそれぞれ放射するアンテナと、
   上記アンテナに発進信号を出力すると共に受信信号を受
   ける送受信機と、障害物の検知領域に応じた検知距離を
   設定する検知距離設定手段と、上記検知領域内の障害物
   に応じた検知信号を上記発進信号と受信信号とに基づき
   算出して出力する信号処理手段と、上記車両の車速情報
   を出力する車速センサと、上記車両のヨーレイト情報を
   出力すヨーレイトセンサと、上記車速及びヨーレイトに
   基づき車両の旋回半径を算出する旋回半径算出手段とを
   有し、上記検知距離設定手段は上記旋回半径に基づき上
   記各レーダビームの検知距離を、反旋回側レーダビーム
   の検知距離ほど短く設定し、旋回側レーダビームの検知
   距離ほど長く設定することを特徴とする車間距離警報装
   置。