JPH09150689A

JPH09150689A - 衝突防止装置

Info

Publication number: JPH09150689A
Application number: JP7310927A
Authority: JP
Inventors: Jun Nishino; 潤西野
Original assignee: Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 1995-11-29
Filing date: 1995-11-29
Publication date: 1997-06-10

Abstract

(57)【要約】【課題】交差点等での信号待ちの停車時、また前方車
両に追従して２〜３Ｋｍ／ｈの超低速走行時に、長時間
運転等による疲れによりドライバのブレーキペダルの押
圧力が弱まり、気づかないうちに坂道でバックして自車
両が後方車両に衝突したり、逆に前方車両がバックして
自車両に衝突したり、更にオートマチック車のクリーピ
ング等で知らないうちに前方車両に追突してしまってい
た。【解決手段】車速センサによって検出される自車速度
及び前方物標と自車両との車間距離に基づき、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報知装置に出力
する情報処理回路を備えた衝突防止装置において、情報
処理回路は、車速センサからの速度信号が０Ｋｍ／ｈで
あると判断し、かつ前方物標と自車両との間の車間距離
が短くなりつつあると判断すると衝突防止のための警報
信号を作成し、その警報信号を報知装置に出力する。

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、例えばレーザ光
線を車両前方に発して前方車両（前方物標）との車間距
離を測定して前方車両に自車が接近した場合に警報を発
することにより、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７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、自車両と障害物との間の距離を検出す
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に基づいて、自車両
と、前方車両等の障害物との相対速度を算出して障害物
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、
自車両と障害物との距離を表示するとともに、信号処理
部３によって障害物との衝突の可能性があると判断され
た場合には、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
て障害物への衝突の可能性を判断する。

【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、駆動信号発生回路１１は
図８（ａ）に示す一定周波数のＬＤ発光信号を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８（ｂ），
（ｃ），（ｄ）に示す信号を送出し、発光手段としての
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】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（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８（ｅ）の信号Ｂを出
力する。

【０００９】しきい値発生回路１８は、図８（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８（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、障害物からの反射信号を抽出し、図８
（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８（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９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、ス
タートステップ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Ｖ_f 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、最小二乗法などの演算手法を用いて算出し、また先
行車の車速Ｖ_a を自車速度Ｖ_f 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、さらに（ｄ／ｄｔ）Ｒ＝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Ｖ_f （ｍ／ｓ）、障害物（先行車）の初
期速度をＶ_a （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Ｖ_f ²／２αと先行車の
停止距離Ｖ_a ²／２α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までの時間Ｔ_d による
空走距離Ｖ_f ・Ｔ_d 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Ｖ_f を比較して、−（ｄ／
ｄｔ）Ｒ≒Ｖ_f の場合、即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
Ｖ_a ＝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定する。

【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≒Ｖ_f 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、自車速度Ｖ
_f と先行車速Ｖ_a 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
場合にはステップ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、自車速度Ｖｆが０ｍ／ｈま
たは略０ｍ／ｈに近い場合は、車間距離が０ｍまたは略
０ｍにならないと警報が発生されないという課題があっ
た。

【００２４】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、交差点等での信号待ちで停車して
いる時、また前方車両に追従して２〜３Ｋｍ／ｈの超低
速走行している時に、長時間運転等による疲れによりド
ライバのブレーキペダルの押圧力が弱まり、気が付かな
いうちに坂道でバックして自車両が後方車両に衝突した
り、またその逆に前方車両がバックして自車両に衝突し
てしまったり、さらにオートマチック車のクリーピング
等で知らないうちに前方車両に追突してしまうことを防
止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】請求項１記載の発明に係
る衝突防止装置は、車速センサによって検出される自車
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報知
装置に出力する情報処理回路を備えた衝突防止装置にお
いて、前記情報処理回路は、前記車速センサからの速度
信号が略０Ｋｍ／ｈであると判断し、かつ前記前方物標
と自車両との間の車間距離が短くなりつつあると判断す
ると衝突防止のための前記警報信号を作成し、その警報
信号を前記報知装置に出力する。

【００２６】請求項２記載の発明に係る衝突防止装置
は、車速センサによって検出される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報知装置に出力する
情報処理回路を備えた衝突防止装置において、前記情報
処理回路は、ブレーキが操作されていると判断し、かつ
前記前方物標と自車両との間の車間距離が短くなりつつ
あると判断すると衝突防止のための前記警報信号を作成
し、その警報信号を前記報知装置に出力する。

【００２７】このように構成することによって、例えば
前方車両に接近して停車した後に、車間距離が徐々に縮
まると、警報が発せられるのでちょっとした気の緩みに
よってブレーキ操作が不足した場合にあっても追突を防
止できる。

【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面に
基づいて説明する。図１において図７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２のフローチャートにおいても図９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。

【００２９】すなわち、図１において演算回路４１Ａの
みが図７における演算回路４１と異なり、図７における
従来の演算回路４１のフローチャートに対して第１には
次の点で異なる。従来の機能に比べてこの実施の形態の
ものは、ステップＳＴ２３で前方物標である前方車両の
車速Ｖｆと自車両の車速Ｖａとの差、すなわち相対速度
の時間微分

【００３０】

【数４】

【００３１】に基づいて、相対加速度ａを求めている
点、また従来、衝突判断の基準を示すものとしては、数
１が関係式として決められていたが、この実施の形態で
はステップＳＴ２４で、この数１に対して

【００３２】

【数５】

【００３３】に示す関係式が用いられている点にある。

【００３４】次に、第２に異なる点を以下に説明する。
すなわち、ステップＳＴ１９で自車速度Ｖｆが０Ｋｍ／
ｈ（例えば３Ｋｍ／ｈ以下の如き低速の車速も含む）か
否かを判定し、０Ｋｍ／ｈであると判断されると、ステ
ップＳＴ２０に進む。ステップＳＴ２０では、車間距離
Ｒが例えば２ｍ未満か否かが判定され、２ｍ未満である
と判断されると、ステップＳＴ２１に進む。

【００３５】ステップＳＴ２１では車間距離Ｒが接近方
向に０．２ｍ変化したか否かが判断され、０．２ｍ変化
したと判断した場合にはステップＳＴ２２に進む。ステ
ップＳＴ２２では、単発警報信号（例えばパルス幅０．
２秒の単発パルス）を出力し、警報器５２より警報を発
令する。なお、上記ステップＳＴ１９〜ＳＴ２１におい
て条件を満足しない場合、すなわちＮＯと判断された場
合は、何れもステップＳＴ１２に進む。

【００３６】さらに、上記動作を図３を用いて以下に説
明する。図は、前方物標である前方車両との間の車間距
離Ｒが２ｍよりも少し離れた距離を保って信号待ち等で
停車状態にあるとき、ｔ０時点でドライバの長時間運転
による疲れ、慣れ等による気の緩みによってブレーキペ
ダルの押圧力が弱まり、自車両が前方に動き出して車間
距離Ｒが徐々に縮まる状況を示している。すなわち、こ
のときステップＳＴ１９では、徐々に自車両が前方車両
に接近する状況になるが、停車状態に近く、自車速度Ｖ
ｆが０ｋｍ／ｈであると判断されるので、ステップＳＴ
２０に進む。

【００３７】ステップＳＴ２０では、車間距離Ｒが２ｍ
未満であるか否かが判断され、ステップＳＴ２１に進
む。ステップＳＴ２１では車間距離Ｒが０．２ｍ縮まっ
たか否かが判断され、０．２ｍ縮まれば、ステップＳＴ
２２で単発警報を発生する。すなわち、図のように車間
距離Ｒが１．８ｍ，１．６ｍ，１．４ｍ……を割る毎に
警報音がピィ、ピィ、ピィ……と発せられる。

【００３８】また、上記の状況よりも悪く、ブレーキペ
ダルの押圧力がさらに弱まっていたとき、またはエンジ
ンのアイドリング回転数が速いときには、車間距離Ｒの
縮まり方が上記の場合に比べて速まり、図４のようにな
る。この場合には、図３と全く同一の動作であるが、警
報の発生頻度が速まり、危険の度合いが強調される。

【００３９】実施の形態２．この実施の形態は、図５に
示すように図１に示す構成に対してストップランプスイ
ッチ３２が追加されて、その出力信号が演算回路４１Ａ
に供給されている点にあり、その作用を図６に示すフロ
ーチャートに基づいて説明する。このフローチャート
は、図２に示すステップＳＴ１９に換えてステップＳＴ
２５が介挿されている点にある。すなわち、このステッ
プＳＴ２５によってブレーキが作動中か、またはブレー
キが不作動状態になってから３秒経過したかが判断され
る。換言すると、ブレーキを操作開始してから操作が終
了されて３秒経過するまでの間を、ブレーキ操作をして
停止しようとし、その間の自車速度Ｖｆが０Ｋｍ／ｈと
判断して、次のステップＳＴ２０に進み、信号処理を行
う。

【００４０】なお、上記ステップＳＴ１９とステップＳ
Ｔ２５とを上記実施の形態の如く単独に使用する場合で
あってもよく、また双方のステップＳＴ１９とステップ
ＳＴ２５とを直列に並べ、組み合わせて使用する場合で
あってもよく、さらに双方のステップＳＴ１９とステッ
プＳＴ２５とがなく、単に車間距離Ｒが縮ったことを検
出して判別する場合であってもよいことは言うまでもな
いことである。次にそれらの場合についての効果を説明
する。すなわち、（１）ステップＳＴ１９とステップＳＴ２５とがない場
合、判断は、車間距離Ｒが２ｍ毎に縮まることのみ。そ
れによって、通常走行時のわき見運転、料金所わき見運
転、前方車両のバック、オートマチック車のクリープ等
を警報できる。（２）ステップＳＴ１９があり、ステップＳＴ２５がな
い場合、判断は、自車速度Ｖｆが０Ｋｍ／ｈである点と
車間距離Ｒが２ｍ毎に縮まる点のみ。それによって、料
金所わき見運転、前方車両のバック、オートマチック車
のクリープ等を警報できる。（３）ステップＳＴ１９がなく、ステップＳＴ２５のブ
レーキ操作中のみの判断がある場合、判断は、ブレーキ
操作中と車間距離Ｒが２ｍ毎に縮まること。それによっ
て、オートマチック車のクリープ等を警報できる。（４）ステップＳＴ１９がなく、ステップＳＴ２５があ
る場合、判断は、車間距離Ｒが２ｍ毎に縮まることの
み。それによって、料金所わき見運転、オートマチック
車のクリープ等を警報できる。

【００４１】

【発明の効果】以上説明してきたように、請求項１また
は請求項２記載の発明によれば、自車速度が略０Ｋｍ／
ｈまたは０Ｋｍ／ｈに近い状態であっても、車間距離が
徐々に縮まるような場合に、その接近度合いに応じて警
報が発生されるので信号待ち等で前方車両に追突した
り、また停車中にブレーキ操作力が弱まり、オートマチ
ック車のクリーピング、マニュアル車の下り坂等での追
突事故を未然に防止できるという効果が発揮される。

【００４２】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を示す回路ブロック
説明図である。

【図２】図１の作用説明をするためのフローチャートで
ある。

【図３】この発明による実施の形態の作用を説明するた
めの図である。

【図４】図３の場合より速い速度で車間距離が縮まった
場合の警報の発生状況を説明する図である。

【図５】この発明による他の実施の形態を示す回路ブロ
ック説明図である。

【図６】図５の作用説明をするためのフローチャートで
ある。

【図７】従来装置の回路ブロック説明図である。

【図８】図７を説明するためのタイミングチャートであ
る。

【図９】図７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】

１１駆動信号発生回路１３ＬＤアレイ（発光手段）１６フォトダイオード２０カウンタ３２ストップランプスイッチ（ブレーキ）４１，４１Ａ演算回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車速センサによって検出される自車速度
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報知装置
に出力する情報処理回路を備えた衝突防止装置におい
て、前記情報処理回路は、前記車速センサからの速度信
号が０Ｋｍ／ｈまたは略０Ｋｍ／ｈであると判断し、か
つ前記前方物標と自車両との間の車間距離が短くなりつ
つあると判断すると衝突防止のための前記警報信号を作
成し、その警報信号を前記報知装置に出力することを特
徴とする衝突防止装置。
【請求項２】車速センサによって検出される自車速度
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報知装置
に出力する情報処理回路を備えた衝突防止装置におい
て、前記情報処理回路は、ブレーキが操作されていると
判断し、かつ前記前方物標と自車両との間の車間距離が
短くなりつつあると判断すると衝突防止のための前記警
報信号を作成し、その警報信号を前記報知装置に出力す
ることを特徴とする衝突防止装置。