JPH02163686A - 車間警報装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ｃ産業上の利用分野コ 本発明は自己の車両と例えば前方の車両等との車間距離
を監視し、運転者又は作業者に警報を発する車間警報装
置に関する。

［従来技術］ 車間を測定し、警報又は制御を行なう装置として、例え
ば特開昭５６−１５５８７６や特開昭６２−１３０５０
０があるが、これらは走行中の車間距離を測定し警報を
行なうものであり、例えば前方の車両等と自己の車両が
ともに停止した後、車間が変化した場合の警報を行なう
装置は考えられていなかった。

又、特開昭６２−１．５２０４４では前方の車両との車
間距離を一定に保つ例が述べられているが、自己の車両
が停止した後に車間距離のデータを保持する方法は述べ
られていない。

更に特開昭５６−１６０６７３、特開昭５７−６１９７
１、及び特開昭６２−３６０００に於いて、超音波の反
射波を用いた移動物体の検知方法が述べられているが、
これらは反射波の波形の相違を検出して、移動を判別す
るものであり、車両用として考えられておらず風あるい
は光線の変動の激しい屋外では適さない。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は自己の車両と例えば前方の車両等との車間距離
を監視し、運転者又は作業者に警報を発する車間警報装
置であり、このような警報装置は、例えば交差点で複数
の車両がつながって信号待ちをしている場合に、パーキ
ングブレーキをかけていないため、停車している車両が
前進し、前方の車両に接触するという事故を防ぐことが
出来る。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、前方又は後方の＊ｉｉ４等との距離を測定す
る手段と、測定した距離のデータの保持を指示する手段
と、測定した距離のデータを保持する手段と、保持した
データと測定した距離のデータを処理する手段と、処理
の結果により警報を発する手段を有する車間警報装置で
あり、保持したデータと測定したｌｒｉ離のデータとを
比較することにより車両の移動を検出し、警報を発する
ものであ［実施例］ 第１図は本発明の第１の実施例を示す図である。

第１図において、前方又は後方の車両から放射又は反射
される光は車間距離の測定手段１に入る。

測定手段】は入射光を基（こ距離を計測する手段であり
、例えば二つの受光測定点を持ち、三角測量と同様の幾
何学的手法で電子的に距離を測定し距離データを出力す
るものである。このような手段はカメラ等のオートフを
一カス俵構として知られており、受光素子きしてはホト
ダイオード等が用いられ、例えば松下電子工業（株）製
のＰＮ３１０８等が用いられる。

測定手段１の第２の例としては、二つの経路を経て入射
した光又は映像を二つのホトダイオード列等の受光素子
に導き電気信号に変換し、二つのホトダイオード列の電
気信号の強弱の列を比較し、距離を求めるものである。

受光素子としては例えば富士Ｉｎｃ株）製のＦＢ６２０
４が用いられる。

測定手段１の第３の例としては、光学系の焦点を６一 変え１．受光強度の変化より距離を求めるものである。

距離データは、距離のある値が電子的なある値に関係付
けられたデータであり、距離と距離のデータは必ずしも
比例しない。要は距離の増減により距離データも増減又
は減増し、変化が検出出来ればよい。

距離データは保持手段３と処理手段４へ送られる。保持
手段３はスイッチ回路２から送られてくる指示信号によ
って距離データを保持する。

保持データは処理手段４へ送られる。

処理手段４は保持データと距離データの差又は差の絶対
値が一定値以上、あるいは保持データ又は距離データに
よって定まる設定値（許容値）以上、になると、車両が
移動したものと判定し、判定信号を警報手段５へ送る。

警報手段５は判定信号により警報を発する。

測定手段ｌに入る光は、昼間は日ざしによる車両からの
反射光、又、夜間は前方又は後方の車両のテイルライト
又はヘッドライトによる放射光である。前方の車両につ
いてはマフラーから放射される赤外線、後方の車両につ
いてはボンネ−／　ｈから放射される赤外線のような人
の目に見えない非可視電磁波により距離を測定すること
も可能である。更にレーザー等の可視光又は赤外線を自
己の車両から前後の車両に向けて投光することも可能で
あり、特に夜間や日ざしの弱い場合に有効である。

赤外線を投光する場合は、前後の車両との相互干渉やノ
イズを避けるため、パルス状に繰り返し投光し、間欠的
に測定して距離データを求め、距離データあるいは判定
信号を平滑処理する。更に投光の周期はランダム又は一
定のインターバルで変化させ、前後の車両の同種装置の
赤外線の投光との同期を避ける。又、光学的フィルタを
通してノイズを除去する。

尚、平滑処理とはデジタル又はアナログの信号の現時点
まで連続する幾つかの値を取り出し、平均化して現時点
の値に置き換えること、あるいは現時点まで連続する幾
つかの値を取り出し、最近の値はど影響を有するよう加
重平均化して現時点の値に置き換えることを言う。判定
信号のように２値しか採らない信号は多数決で多い値と
なる。

赤外線の受光素子は夜間の光量に対して感度が最適とな
るよう選定されるため、昼間の日ざしの強い場合は飽和
してしまい赤外線による測定は不可能又は不確実となる
。反対に日ざしの弱い場合は可視光の受光素子が光量不
足となるため可視光による測定は不可能又は不確実とな
る。従って可視光用と赤外線用の両受光素子を備え、両
者を併用するのが好ましい。

可視光を用いるか赤外線を用いるかの選択は、車外の明
るさと、両方の方法で測定された距離データの安定性を
考慮して行なう。

明るさが可視光を用いるには不足の場合は赤外線を用い
る。明るさが赤外線を用いるには過度の場合には可視光
を用いる。両方の使用が可能な明るさの場合は測定され
た距離データが停車時の通常の車間距離の範囲内にあり
、安定している方が使用される。

二つの受光素子を一つの素子内に構成することもできる
。

車外の明るさの検出は距離測定用の受光素子を共用して
も良いし、専用の受光素子を段けても良い。

尚、上記の例で可視光の受光素子を用いる代わりに昼間
の明るさに適するよう感度を設定した赤外線の受光素子
を用いることができる。

更に夜間の明るさに適するよう感度を設定した赤外線用
の受光素子を用いて、夜間はフィルタを通さないで使用
し、昼間は減光用のフィルタを通して使用することによ
り受光素子を一つにすることもできる。減光用のフィル
タはフィルムのような素材を手動又は自動で受光素子の
前に置くか、液晶等の光の透過性の可変な素材を受光素
子の前面に置き、車外の明るさを検出して液晶等の透過
性を制御する。又は受光素子の全受光量を検出し、全受
光量と必要な光量を比較し、液晶の透過性を制御するこ
とにより、検出系の感度を常に一定に保つことができる
。

一般に車両の前面又は背面から見た映像は水平方向の線
が垂直方向の線に比べ多い。又、車両のテイルライト又
はヘッドライトは水平に配置されている。

従って水平方向の線を強調するためには、測定手段１の
光又は電磁波の水平方向の入射角を垂直方向の入射角よ
りも広くとり、水平方向の映像又は映像信号を垂直方向
の映像又は映像信号よりも圧縮することが有効である。

あるいは測定手段ｌを２個以上水平に設置する。

映像を圧縮するには蒲鉾型のレンズを用いるような光学
的手法が採られ、映像信号の圧縮には電子的手法が用い
られる。

一方、垂直方向の入射角があすり狭いと水平方向の線が
測定手段１の視野に入らず、距離が測定不可能になる恐
れがある。測定手段１の入射角と設置は上記の点を考慮
して決められる。

又、前記の幾何学的手法で測定するに際しても、三角測
量の幾何学面が水平になるように測定手段ｌを設定する
と水平方向の線に対する測定が不確実になることがある
。又、幾何学面を垂直にした場合、水平方向の入射角が
狭いと夜間の前方の車両のテイルライトが測定手段Ｉの
視野から外れることがある。

このため測定手段１は、三角測量の幾何学面が垂直もし
くは傾斜するように設置されるか、あるいは水平に設置
される場合は車両の車幅を考慮して水平方向の視野が広
く採られる。

第２図は本発明の第２の実施例である。

第２図に於いて、測定手段６は、音波を放射する手段と
反射された音波を受信する手段と距離を算出する手段を
持ち、音波を放射してから反射波を受信するまでの時間
によって前方又は後方の車両との距離データを求め、保
持手段３と処理手段４へ送る。

保持手段３、処理手段４、スイッチ回路２及び警報手段
５は、第１図と同様に動作し、保持データと距離データ
の差又は差の絶対値が一定値以上あるいは保持データ又
は距離データによって定まる設定値以上、であることを
判定し、警報を発す測定手段６の音波を放射する手段と
反射された音波を受信する手段は特定の超音波素子を用
いれば共用が可能である。

特開昭５６−１６０６７３及び特開昭５７−６１９７１
に於いて開示されている、音波の受信信号を記憶し記憶
した信号波形と受信信号の波形を比較することにより移
動物体を検出する方法は、受信信号が風やノイズに影響
を受けやすい屋外の使用には適さない。本発明では距離
データを求めてからこのデータを保持し、保持データと
距離データを比較することにより車両の移動を検出し、
誤動作を防いでいる。

距離を算出する際に、エンジン等から出るノイズ音を除
去するため、受信信号を送信周波数と同じ通過帯域を持
つフィルタを通した後、放射する音波の駆動信号又はそ
の原振の信号と受信信号とのトソブラー信号を用いるか
、あるいはパルス状の音波を繰り返し放射し、受信信号
又は距離データあるいは“Ｉ’１１定信号を積分処理又
は平滑処理する。

−１′１ 前後の車両との相互干渉を避けるため音波の放射の周期
はランダム又は一定のインターバルで変化させる。

更に特定の超音波素子に於いては送受信周波数は一定幅
で可変であるので、放射する音波の周波数と上記フィル
タの周波数をランダム又は一定のインターバルで変化さ
せる。

この場合はＶ−Ｆコンバータ等を用いて基準となる信号
の周波数を変化させ、基準となる信号を分周して音波の
駆動信号を作るとともに、基準となる信号をスイッチド
キャパシタを用いたフィルタに供給し、フィルタの通過
帯域を音波の周波数と連動して変化させる。

尚、積分処理とは、アナログの受信信号の音波の放射時
から最大測定範囲からの受信信号までの値を、幾つかの
放射の繰り返しについて記憶素子に記憶し、各繰り返し
の音波の放射時からある時間経過した時点の値を記憶素
子から取り出し、平均化しである時点の値として置き換
えると言う処理を、放射時から最大測定範囲からの受信
信号まてについて行なうことである。

又、平均化の代わりに、最近の放射の受信信号の繰り返
しの値はど影響を有するよう加重平均化することも出来
る。この場合はある時点の受信信号の値と、積分された
受信信号のある時点の値に１以下の定数を乗じた値とを
加算して、積分された受信信号として記憶すればよいの
で、必要な記憶素子が少なくなる。

受信信号がアナログ信号だけでなくデジタル信号で得ら
れる場合も同様の処理を行なう。アナログ信号の記憶に
はデジタル化して記憶するか、ＢＢ　Ｄ　（Ｂｕｃｋｅ
ｔ、　Ｂｒｉｇａｄｅ　Ｄｅｖｉｓｅ　）のようなアナ
ログ記憶素子が用いられる。

音波は距離の４乗に反比例して受信強度が減衰するので
、減衰を補償するため、パルス状の音波の放射時から時
間が経過するとともに受信回路の増幅度を増加させる。

第１図及び第２図の実施例に於いて、距離データ及び保
持データはデジタル信号又はアナログ信号である。これ
らの信号は測定手段１又は測定手段６の測定における変
動を取り除くため、平滑処理が施されるとともに、平滑
処理後のデータを記憶しておき、平滑前の一つ一つのデ
ータを平滑処理後のデータと比較する。平滑処理後のデ
ータとの差の絶対値が一定以上ある平滑前のデータが間
欠的に生じた場合はこのデータは誤データと見ａし無視
され使用されない。

これは停止している車両が移動を開始する場合は速度が
遅く距離の増分は一定値以下であるためである。但し本
機能は動作開始後距離データが安定してからあるいは保
持手段３に保持の指示が出力されてから行なわれ、動作
開始直後は本機能は行なわず距離データを安定させるた
め平滑処理のみ行なわれる。

測定手段１又は測定手段６の測定対象範囲は停車時の通
常の車間距離に設定される。

保持データと距離データの差又は差の絶対値と比較され
る一定値は、測定手段１又は測定手段６、保持手段３及
び処理手段４の感度、分解能あるいは精度に対して余裕
を持って選ばれ、注意を促すに必要な車両の移動量に相
当する範囲に設定又は調整される。

車間距離が小さい場合は車間距離が大きい場合に比べ許
容される車両の移動量も小さくなる。従って、保持デー
タと距離データとの差又は差の絶対値を、車間距離すな
わち保持データ又は距離データの値によって定常る許容
値と比較し、許容値を越えていることを判定し、警報を
発することも可能である。許容値を設定する陣に上記の
感度等を考慮するのは勿論である。

スイッチ回路２はパーキング（駐車）ブレーキ又はワッ
トブレーキの作動操作と連動してデータ保持の指示を行
なう。又、パーキングブレーキ又はフットブレーキの解
除操作と連動して保持手段３はデータ保持を解除し、距
離データと同じ信号を保持データとして処理手段４に送
る。従って判定信号は出力されなくなり警報は停止され
る。

自己の車両が停止した時にその前方又は後方に車両がい
ない場合、測定手段１又は測定手段６は測定不可能又は
距離無限大のデータを出力する。

間欠的に生じる測定不可能又は距離無限大のデータは前
記の平滑処理後のデータとの比較によって誤データと判
断し捨てられるが、定常的に発生ずる場合はそのまま保
持手段３へ供給される。

測定不可能又は距ｉ無限大のデータが入力されている時
にデータ保持の指示信号が保持手段３に人力されると、
保持手段３は指示信号を無視し、データを保持しない。

その後、後方に他の車両が停止し正常な距離データが入
力されたなら、距離データと時間を基に電子的に後方の
車両の停止を確認し自動的１ご距離データを保持するこ
とも出来る。最も簡単１こは、運転者が再度パーキング
ブレーキ又はフットブレーキの作動操作を行ない、デー
タ保持の指示を行なう。

保持手段３がデータの保持を完了した場合は運転者にブ
ザー又はチャイム等でデータを保持したことを知らせる
。

警報手段５に於いて、判定信号が入力されて警報音が鳴
り始めると警報音は時間とともに大きくなる。又、保持
データと距離データの差又は差の絶対値、すなわち車両
の移動量が大きくなると警報音も大きくなる。これによ
り運転者又は作業者の注意を確実に促すことが出来る。

警報はブザーのような音色が一定の警報音のみでなく、
例えばチャイムや電子的に合成した人の声音で警告する
ことも可能である。更に上記で警報の持続時間や車両の
移動量に応じて音量を増大させたように、警報の持続時
間や車両の移動量に応じて音色、高低あるいは声音の種
類を変化させることも可能である。例えば警報の持続時
間で警報音の高さを変え、車両の移動量で警報音の音量
を増すことも可能である。

更に車間距離が小さく特別注意を促したい場合は保持デ
ータ又は距離データによって車間距離が特に小さいこと
を検出し、警報の特性、種類を変えることも出来る。

警報音は音量を調節可能であり、又、停止することも可
能である。

本発明の車間警報装置は、その電源の投入又は切断ある
いは動作の開始及び停止をパーキングブレーキ又はフッ
トブレーキの作動操作又は解除操作と連動して行なうこ
とも可能である。この場合、スイッチ回路２から保持手
段３に送られる指示信号は、距離データが安定するのを
待つため動作開始後一定時間経過してから出力される。

又、測定手段から距離データとして測定不可能又は距Ｉ
Ｉ無限大のデータが出力されていないことを動作の開始
の条件にすることも出来る。

第１図及び第２図に於いて、測定手段１又は測定手段６
、保持手段３、処理手段４及び警報手段５の一部又は全
部はマイクロコンピュータ−及びその周辺回路等の集積
回路で構成可能である。マイクロコンピュータ−等を用
いた場合は以上述べた制御はソフトウェアで行なわれる
。

又、前方と後方の両方の監視を行なう場合は測定手段１
又は測定手段６を除く各手段を共用することにより装置
の筒素化が計れる。同様に赤外線による測定と可視光に
よる測定の両者を併用する場合も共通部分は共用する。

前記の測定手段１ては可視光又は電磁波を用いるので、
測定手段１を車両のフロントガラス又はレアガラスの内
面に取り付けることが可能である。

測定手段６では音波を用いるので測定手段６は車室外に
取り付ける必要があり、測定手段６を防水構造（こする
か、又は防滴構造として開閉可能な容器に収めるか、あ
るいは防滴構造として取り出しと収納を可能にする必要
がある。

車間距離の他の警報手段として、パーキングブレーキ又
はフンドブレーキの作動時に車間距離が一定値以下にな
った場合（こ警報を発することもできるが、停車時の車
間距離は一定でないので警報を発する車間距離は非常（
こ小さく設定され、このため警報が遅くなるという欠点
がある。

本発明の特長は停止時のデータを保持し保持データと距
離データの比較ｌこよって警報を発するので、停車時の
車間距離に関わらず警報が早期１こ発せられることであ
る。

第１図の測定手段１では前方又は後方の可視光を測定し
ているので、前方又は後方の可視光又は赤外線の光量が
大きく変化したことを検出し、チャイム等で運転者に知
らせることが出来る。これにより夜間に前方の車両のス
トップライトが点滅したことを警告することが出来る。

本発明は信号待ちの場合の衝突防止だけでなく、信号待
ちをしていて信号が赤から背に変わり、前方の車両が発
進したことを知らせることも出来る。

この場合は車間距離が小さくなることよりも大きくなる
ことの方に警報の重点が置かれる。

［発明の効果コ 本発明によれば、運転者又は作業者の意図に反して車両
が移動した場合に警報を発するので、事故を未然に防ぐ
ことが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の一実施例のブロック図であ
る。 ］、６一−測定手段　　２−−スイッチ回路３−一保持
手段　　　　４−一処理手段５−−警報手段

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）　前方又は後方の車両等との距離を測定する手段
   と、測定した距離のデータの保持を指示する手段と、測
   定した距離のデータを保持する手段と、保持したデータ
   と測定した距離のデータを処理する手段と、処理結果に
   より警報を発する手段を有し、各手段の一部又は全てを
   、各手段毎にあるいは複数の手段を一括してマイクロコ
   ンピューター又はその周辺回路等の集積回路で構成した
   車間警報装置。
2. （２）　距離を測定する手段として、 車両等から放射又は反射される可視光を用いて距離を算
   出する手段か、 車両等から放射又は反射される非可視電磁波を用いて距
   離を算出する手段か、 光量の測定対象範囲の異なる複数の受光素子を有し、車
   両等から放射又は反射される可視光又は非可視電磁波を
   、入射する光量に適する受光素子を用いて検出し、距離
   を算出する手段か、 車両等から放射又は反射される可視光又は非可視電磁波
   を光量の測定対象範囲の調整可能な単一の光検出系を用
   いて検出し距離を算出する手段か、あるいは、自己の車
   両から音波を放射し車両等から反射される音波を受信し
   距離を算出する手段、の何れか又は幾つかの手段を含み
   、 距離のデータに対して平滑処理を施すとともに、平滑処
   理後のデータを記憶しておき、平滑前の一つ一つのデー
   タを平滑処理後のデータと比較し、両者の差の絶対値が
   一定以上ある平滑前のデータは誤データと見　し使用し
   ないことを特徴とする、特許請求の範囲（１）に記載の
   車間警報装置。
3. （３）　測定した距離のデータの保持を指示する手段と
   して、 パーキング（駐車）ブレーキ又はフットブレーキの作動
   操作と連動して保持を指示する手段を有し、パーキング
   ブレーキ又はフットブレーキの解除操作と連動して警報
   を停止する、特許請求の範囲（１）又は（２）に記載の
   車間警報装置。
4. （４）データを処理する手段として、 保持したデータと測定した距離のデータとの差又は差の
   絶対値が一定値以上、あるいは保持したデータ又は距離
   のデータの値によって定まる設定値以上、であることを
   判定し、処理結果として出力する処理手段を有する、特
   許請求の範囲（１）、（２）又は（３）に記載の車間警
   報装置。
5. （５）警報を発する手段として、 時間とともに音量、音色、声音等の警報の特性、種類が
   変化する特徴と、 保持したデータと測定した距離のデータとの差又は差の
   絶対値が大きくなるとともに警報の特性、種類が変化す
   る特徴と、 保持したデータ又は距離のデータの値によって警報の特
   性、種類が変わる特徴の、 何れか又は幾つかの特徴を有する、特許請求の範囲（１
   ）〜（３）又は（４）に記載の車間警報装置。