JPH0858504A - 衝突警報装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 水滴の付着等の光学的検出悪化物質が、衝突
警報装置の透光性ガラスカバーの表面に付着しても、そ
れを安定して検出できるようにする。 【構成】 透光性ガラスカバーの表面のうちの一部分に
凹凸部を細かく設けたので、常時はその凹凸面によって
ケース内に反射される光の量が従来のカバーより多くの
量が反射される。また、凹凸面に水滴が付着した場合に
はその凹凸面が平坦になるので凹凸面が無い状態と同等
の光がケース内に反射される。従って、ケース内に反射
する光の量が大きく変化し水滴を検出しやすくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車両前方の障害物を
検知して衝突事故の発生を未然に防止するための衝突警
報装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の衝突警報装置としては、例えば図
２に示すようなものがあった。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（光ビーム）を用いて、自車両と前方障害物との間の
距離を検出する距離検出部であり、汚れセンサ６、汚れ
判定回路７、警報器８、駆動信号発生回路１１、ＬＤ切
り換えドライバ１２、ＬＤアレイ１３、送光レンズ１
４、受光レンズ１５、フォトダイオード（ＰＤともい
う）１６、増幅回路１７、しきい値発生回路１８、コン
パレータ１９、カウンタ２０、基準パルス発生回路２１
から構成されている。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は前記距離検出部１に距離の検出指令を
行って、それに応答して返送される距離情報と、走行状
態検知部２で検知された自車速度情報を基に、自車両と
前方障害物との相対速度を算出して前方障害物が停止物
か移動物かの判断を行い、また、自車速度、相対速度、
運転車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前方障害物
との衝突の可能性を判断する信号処理部（信号処理手
段）で、マイクロコンピュータ等から構成される演算回
路４１、距離設定スイッチ４２から構成されている。

【０００４】４は前記信号処理部３からの情報に基づい
て、自車両と前方障害物との距離を表示すると共に、前
記信号処理部３によって前方障害物との衝突の可能性が
あると判断された場合には、その信号を受けて警報を発
生する警報報知部で、距離表示器５１、警報器５２から
構成されている。５は透光性ガラスカバーで、前記送光
レンズ１４、受光レンズ１５の前方側に配置され、前記
各回路等を水密的に密閉して収納したケース（図示せ
ず）の一端開口部を閉塞する。６は汚れ度合いを検出す
るためのフォトダイオードで、送光レンズで、送光レン
ズ１４の近くに配置されて、図３に示すように透光性カ
バー５の表面からの反射光Ｃを受光する。

【０００５】次に、上記構成の作用を説明する。車速セ
ンサ３１によっ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
て算出した車速が３５Ｋｍ／ｈ以上であると、距離検出
部１の距離信号発生回路１１に距離検出指令信号を送出
する。

【０００６】距離検出部１ではその距離検出指令信号を
駆動信号発生回路１１で受けて、駆動信号発生回路１１
は、図４（ａ）に示すＬＤ発光信号をＬＤ切り換えドラ
イバ１２に送出する。ＬＤ切り換えドライバ１２は受け
取ったＬＤ発光信号（ａ）に基づいて、図４（ｂ），
（ｃ），（ｄ）に示す信号を送出し、発光手段としてＬ
Ｄアレイ１３のＬＤ−Ｌ，ＬＤ−Ｃ，ＬＤ−Ｒを順次発
光させる。

【０００７】ＬＤアレイ１３のＬＤーＬからのレーザビ
ーム（光ビーム）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障害物を、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】前方障害物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４（ｅ）の信号を出力する。この信号には
前方障害物からの反射信号Ｂと、近距離の路面などから
の反射信号Ａが混在している。

【０００９】しきい値発生回路１８は、駆動信号発生回
路１１が出力するＬＤ発光信号（ａ）に基づいて、図４
（ｆ）に示すしきい値信号を生成してコンパレータ１９
に出力する。コンパレータ１９は増幅回路１７の出力信
号（ｅ）と、このしきい値信号（ｆ）とのレベル比較を
行うことによって障害物からの反射信号のみを抽出し、
図４（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４（ｈ）に示すように
ＬＤ発光信号（ａ）の立ち上がりで、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、障害物からの反射信号に基づく障害物検出パル
ス信号（ｇ）の立ち上が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から障害物までの距離情報
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５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、
ＳＴＡＲＴステップに進み、演算回路４１を構成するＣ
ＰＵ，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
から障害物との距離Ｒの情報を示す距離信号、及び走行
状態検出部２の車速センサ３１から自車速度Ｖｆの情報
を示す車速信号を演算回路４１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と自車両との相対速度（ｄ／ｄｔ）
Ｒを、最小自乗法などの演算手法を用いて算出し、また
先行車両の車速Ｖａを自車速度Ｖｆと相対速度（ｄ／ｄ
ｔ）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
の場合には距離が減少し、障害物に接近していること
を、また（ｄ／ｄｔ）Ｒ＞０の場合には距離が増加して
いることを、更に（ｄ／ｄｔ）＝０の場合には距離に変
化がないことをそれぞれ示している。

【００１４】障害物との衝突の可能性を判断する上で自
車の初期速度をＶｆ（ｍ／ｓ），障害物（先行車）の初
期速度をＶａ（ｍ／ｓ），双方の減速性能をα（ｍ／ｓ
² ）とすると、自車の停止距離Ｖｆ² ／２αと先行車の
停止距離Ｖａ² ／２αとの差に距離設定スイッチ４２で
設定された自車がブレーキを踏む前での時間Ｔｄによる
空走距離Ｖｆ，Ｔｄを加えた数１に示す距離Ｒが判断基
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、すなわち障害物が路上停止物と
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による運転の法
則により衝突の危険性を判断する。

【００１７】

【数２】

【００１８】数２が成立する場合には、障害物に対して
衝突障害物に対して衝突する危険性が発生しており、ス
イッチ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でない場合には障害物は前方の
路上を走行する先行車であり、本来数１に従って危険判
断を行うべきである。しかしながら、相対速度（ｄ／ｄ
ｔ）Ｒの算出精度が厳密にとれないこともあって算出誤
差に誤警報の恐れがあるため、障害物が移動する先行車
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、先行車は限
りなく停止物に近いとみなして、ステップＳＴ１５に進
み、以下停止障害物と同じ論理で、数２の判別式による
警報出力判断を行う。

【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Ｖｆ
と先行車速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
合には警報を発する。

【００２２】

【数３】

【００２３】また、送光レンズ１４から出射された光ビ
ームＤの大部分は、透光性ガラスカバー５を通過するが
その一部分（符号Ｃで示される）は、図３に示すように
透光性ガラスカバー５の外側面でケース内方向に反射さ
れ、汚れ検出センサを構成するホトダイオード６によっ
て受光され（その受光量は汚れ度合いに比例して大きく
なる）、汚れ判定回路７で警報すべきか否かが判定さ
れ、警報すべき（機能が低下して使用困難になる恐れが
ある）と判断された場合には警報器８が駆動される。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構造の衝突警報装置にあっては、透光性ガラスカバ
ーの表面が極めて平坦に形成されているために、通常の
使用環境の中にあってはカバー表面の汚れのためにケー
ス内に反射される割合は、出射される光ビーム全体の７
〜８％で、雨天等によりカバー表面に水滴が付着した場
合には５〜６％と大きな差がないために、水滴などを安
定して確実に（１００％完全に）検出できないという問
題点があった。

【００２５】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、水滴の付着等の光学的検出悪化物質が
透光性ガラスカバーの表面に付着しても、それを安定し
て検出できるようにすることを目的とする。

【００２６】

【課題を解決するための手段】この発明による衝突警報
回路は、前方に向けて光ビームを発する発光手段と、前
方の障害物による前記発光手段からの光ビームの反射光
を受光する受光手段と、前記発光手段と受光手段との前
方に配置された透光性カバーと、前記受光手段からの受
光信号と車速センサの検出した自車両の車速より算出し
た、前方の障害物との間の距離及び相対速度に基づいて
警報信号を作成する信号処理手段と、前記発光手段から
発せられた光ビームの一部の前記透光性カバーによる反
射光を受光して、その受光量に基づいて該透光性カバー
の機能低下度合いを検出する機能低下検出手段と、前記
信号処理手段及び機能低下検出手段からの検出出力に基
づいて警報を発する警報手段とを備えたものである。

【００２７】

【作用】この発明における衝突警報回路は、透光性ガラ
スカバーの表面のうちの一部分に凹凸部を細かく設けた
ので、常時はその凹凸面によってケース内に反射される
光の量が従来のカバーより多くの量が反射される。ま
た、凹凸面に水滴が付着した場合にはその凹凸面が平坦
になるので凹凸面が無い状態と同等の光がケース内に反
射される。従って、ケース内に反射する光の量が大きく
変化し、水滴を検出しやすくなる。

【００２８】

【実施例】次に、図１に基づいて構成の説明を行うが、
透光性ガラスカバー５のみが異なり、他の部分は図２に
示すものと同一であるので、その異なる部分についての
み行う。すなわち、従来の透光性ガラスカバー５は表面
が平坦で、通常の素通しガラスのようなものであった。
それに対して図１に示す透光性ガラスカバー５は、その
外側の平面（ケース外の平面）の一部分（送光レンズ１
４を通過した光ビームＤが透光性ガラスカバー５を通過
する部分のうちの一部分で、図３に符号Ｅで示す）に、
通常の曇ガラス程度の凹凸度合いを有する凹凸部５ｂを
設けてある。

【００２９】透光性ガラスカバー５は、通常な状態で
は、凹凸面５ａに入射された光ビームの内そのおおよそ
２０％が反射されて、その一部の光ビームＣが汚れ検出
用のホトダイオード（機能低下検出手段）６によって受
光されるが、凹凸面５ａに雨等により水滴が付着した場
合には、その凹凸面５ａの凹部に水滴が入り込み落下し
ないので、その結果、表面が平坦になり反射率がおおよ
そ１０％に低下し、通常よりも反射が大きく低下する
（従来のものに比べても）。

【００３０】

【発明の効果】以上説明してきたように、この発明によ
れば、通常時と、雨天等における水滴付着時とにおける
反射率の差が大きくなり検出しやすくなるという効果が
発揮される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例の示す要部断面説明図であ
る。

【図２】従来例を説明するための回路ブロック説明図で
ある。

【図３】この発明の要部に対応する従来例の要部断面説
明図である。

【図４】図２の距離検出部における各部の信号の時間関
係を示すタイミング図である。

【図５】図２における演算回路における処理の流れを示
すタイミングチャートである。

【符号の説明】

１ 信号検出部 ２ 走行状態検知部 ３ 信号処理部 ４ 警報報知部 ５ 透光性ガラスカバー ５ａ 凹凸面 ６ 機能低下検出部 ７ 機能低下判定回路 ８ 警報器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前方に向けて光ビームを発する発光手段
   と、前方の障害物による前記発光手段からの光ビームの
   反射光を受光する受光手段と、前記発光手段と受光手段
   との前方に配置された透光性カバーと、前記受光手段か
   らの受光信号と車速センサの検出した自車両の車速より
   算出した、前方の障害物との間の距離及び相対速度に基
   づいて警報信号を作成する信号処理手段と、前記発光手
   段から発せられた光ビームの一部の前記透光性カバーに
   よる反射光を受光して、その受光量に基づいて該透光性
   カバーの機能低下度合いを検出する機能低下検出手段
   と、前記信号処理手段及び機能低下検出手段からの検出
   出力に基づいて警報を発する警報手段とを備えたことを
   特徴とする衝突警報装置。