(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両と先行車両の間の車間距離を検出する車間距離検出手段と、
自車両の走行速度を検出する自車速検出手段と、
前記車間距離検出手段による車間距離の検出値に基づいて自車両と先行車両の間の相対速度を算出する相対速度算出手段と、
前記自車速検出手段による自車両の走行速度の検出値と相対速度検出手段による相対速度の算出値と所定の警報定数とに応じて、警報を発生させる警報車間距離を算出する警報車間距離算出手段と、
前記車間距離の検出値が、警報距離算出手段による警報車間距離の算出値よりも小さくなった時に警報を発生する警報発生手段と、
を備えた車間距離警報装置において、
前記自車両が先行車両に対して追従走行状態にあるか否かを検出する追従走行状態検出手段と、
該追従走行状態検出手段により追従走行状態であることが検出された時に、前記警報車間距離算出手段における警報車間距離算出に用いる警報定数を、前記警報車間距離の算出値が増加するように補正する警報定数補正手段と、
を備えたことを特徴とする車間距離警報装置。
【請求項２】
前記追従走行状態検出手段を、前記車間距離検出手段による車間距離の検出値の時間変動に基づいて追従走行状態を検出する構成とすることを特徴とする請求項１に記載の車間距離警報装置。
【請求項３】
前記追従走行状態検出手段を、前記相対速度算出手段による相対速度の算出値の時間変動に基づいて追従走行状態を検出する構成とすることを特徴とする請求項１に記載の車間距離警報装置。
【請求項４】
前記警報車間距離算出手段は、相対速度相当値に警報定数を乗算した値を含めて警報車間距離を算出する構成であって、
前記警報定数補正手段は、追従走行状態であることが検出された時に、少なくとも前記相対速度相当値に乗算する警報定数を追従走行状態ではない時より大きい値に補正して警報車間距離を長くする構成としたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の車間距離警報装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、先行車両までの車間距離等を検出し、追突の可能性がある場合に運転者に対して警報を発することによって追突事故を未然に防止する車間距離警報装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車間距離警報装置としては、例えば実開平１−１５２２８２号公報（トラフィックアイの警報アルゴリズム）がある。
これは、車両先方に電磁波を出力して、その電磁波の反射波を受信し、出力から受信までの伝搬遅延時間から反射体（先行車両）までの車間距離Ｒを検出して追突の危険性のある警報車間距離ＲＳ  と比較し、検出した車間距離Ｒが警報車間距離ＲＳ  よりも短い場合に警報を発生させることで追突事故の発生を防止することを目的としたものである。ここで追突の危険性のある警報車間距離ＲＳ  は、自車速をＶｆ  、警報定数を空走時間Ｔｄ  と設定減速度α（＞０）として、以下のように決定される。
【０００３】
0003557637.tif 000002
(1)式の内容を詳しく検証すると、次のようになる。(1)式の右辺第１項は、自車速Ｖf に所望の空走時間Ｔd を乗算したもので自車両の空走距離に相当し、この値は自車速Ｖf にのみ比例する。第２項は、自車両と先行車両の減速距離の差を意味する値であり、自車速と先行車速との値によって定まる。ここで先行車速をＶa 、自車両と先行車両の相対速度をＶr とすると、
0003557637.tif 000003
であり、逆に先行車速Ｖa は以下の式で表される。
【０００４】
0003557637.tif 000004
従って、（１）式右辺第２項の前半、Ｖf 2 ／２αが自車両の減速距離を意味し、第２項の後半、（Ｖf ＋（ｄ／ｄｔ）Ｒ）2 ）／（２α）が、先行車両の減速距離を意味している。
【０００５】
つまり、この（１）  式は、自車両と先行車両が同じ減速度αで減速すると仮定し、自車両の空走時間がＴｄ  であると仮定したときに、先行車両が減速をしても追突しない距離を求める式である。
従って、ここで用いられる警報定数である空走時間Ｔｄ  及び減速度αは、一般的にどのような運転者でも追突せずに安全に走行できるように、警報車間距離が考えられるうちの最も大きな値となるように設定される。つまり、空走時間Ｔｄ  については最も大きな値を、減速度αについては最も小さな値となるように設定される。
【０００６】
さらにこの従来の車間距離警報装置では、この車間距離ＲＳ  よりも小さな第２の車間距離を設定して、車間距離Ｒが警報車間距離ＲＳ  以下となったときに第１の警報を、第２の車間距離以下となったときに第２の警報を発生するようにしている。
つまり、運転者がその状況下で安全と思われる車間距離を保って走行している場合や、追越しをかける直前まで接近を続けた場合、一段階のみの警報では警報音が鳴り続けると快適な運転の妨げになる。また、警報が出すぎることによって警報に対する運転者の注意力が減少し、警報本来の目的である運転者の追突に対する注意を喚起することができなくなる。そのため、警報を２段階に分け、これ以上接近しては非常に危険である第２段階で、初めて第２の警報信号を発生させ、第１段階では第１の警報信号を一定時間発生させた後に停止させ、警報器が鳴り続けないようにしてある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、車間距離警報装置が必要となるような走行状態を考えてみると、次の２つのケースが考えられる。
ケース１：自車両よりも低速で走行している先行車両に対して接近するケース（接近走行状態）
ケース２：追従走行状態で先行車両が急減速し、車間距離が短くなるケース（追従走行状態からの先行車両の急減速）
ここで、夫々のケースに適した警報の発生の仕方を図４，図５に基づいて説明する。尚、各図において、ケース１及びケース２に合わせて設定した警報定数に基づく警報車間距離を、夫々、警報距離Ｒ１  、Ｒ２  と表記する。
【０００８】
まず、ケース２の場合を示す図４では、追従走行状態から、あるタイミングで先行車両が急減速を開始し、車間距離Ｒが警報車間距離以下となって警報が発生する変化を示している。追従走行状態での警報の出すぎによる注意力の減少等の不具合を防ぐために、空走距離Ｔｄ  の値を小さい値として、追従走行状態では、警報車間距離の方が車間距離Ｒよりも短くなる。先行車両の急減速後は、減速度αの値を小さくしておくことにより、先行車両との相対速度Ｖｒ  が発生した時に（１）  式右辺第２項の値が速やかに大きくなって、警報車間距離ＲＳ  が車間距離Ｒよりも大きくなって警報が発生するのが望ましい。つまり、図４において警報距離Ｒ２  のように警報車間距離が変化することが望ましい。
【０００９】
一方、ケース１の場合、図５に示すように、ケース２に合わせて、減速度αを警報車間距離が警報距離Ｒ２  となるように設定すると、あまりに遠い距離から警報が発生してしまいがちとなり、運転者の安全意識とのズレが大きくなって、運転者の装置に対する不信感や違和感が大きくなってしまう。つまり、ケース１では、追突を防止するために必要な警報車間距離は、警報距離Ｒ１  程度の値で十分であり、従って、むしろケース１だけを防ぐためには減速度αの値はあまり小さな値にせず、警報距離Ｒ１  に設定して運転者に不信感や違和感を与えないようにするほうが望ましい。
【００１０】
このような不具合を防ぐためには、ケース２で必要な警報定数αと、ケース１で必要な警報定数αが異なるのであるから、ケース１の状態とケース２の状態を判断して、適宜、警報定数αを補正すればよい。しかし、従来の車間距離警報装置では、ケース１，２の判断を行っていないため、どうしても固定された減速度αで警報を発生してしまい、運転者の不信感や違和感については、取り去ることが出来ないか、従来例で述べられているように２段階の警報として、不信感、違和感の強い１段階目の警報は一定時間後に停止するようにすることで対処していた。
【００１１】
本発明はこのような従来の課題に鑑みてなされたもので、追従走行状態になる前の接近時には、遠すぎない適切な距離で警報を発生させて運転者に不信感や違和感を与えないようにして、しかも先行車両が急減速した時には迅速に警報が発生するような車間距離警報装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
このため本発明は、自車両と先行車両の間の車間距離を検出する車間距離検出手段と、自車両の走行速度を検出する自車速検出手段と、前記車間距離検出手段による車間距離の検出値に基づいて自車両と先行車両の間の相対速度を算出する相対速度算出手段と、前記自車速検出手段による自車両の走行速度の検出値と相対速度検出手段による相対速度の算出値と所定の警報定数とに応じて、警報を発生させる警報車間距離を算出する警報車間距離算出手段と、前記車間距離の検出値が、警報距離算出手段による警報車間距離の算出値よりも小さくなった時に警報を発生する警報発生手段と、を備えた車間距離警報装置において、前記自車両が先行車両に対して追従走行状態にあるか否かを検出する追従走行状態検出手段と、該追従走行状態検出手段により追従走行状態であることが検出された時に、前記警報車間距離算出手段における警報車間距離算出に用いる警報定数を、前記警報車間距離の算出値が増加するように補正する警報定数補正手段と、を備えるようにした。
【００１３】
また、前記追従走行状態検出手段を、前記車間距離検出手段による車間距離の検出値の時間変動に基づいて追従走行状態を検出する構成としてもよい。
また、前記追従走行状態検出手段を、前記相対速度算出手段による相対速度の算出値の時間変動に基づいて追従走行状態を検出する構成としてもよい。
また、前記警報車間距離算出手段は、相対速度相当値に警報定数を乗算した値を含めて警報車間距離を算出する構成であって、前記警報定数補正手段は、追従走行状態であることが検出された時に、少なくとも前記相対速度相当値に乗算する警報定数を追従走行状態ではない時より大きい値に補正して警報車間距離を長くする構成としてもよい。
【００１４】
【作用】
上記の構成によれば、追従走行状態検出手段により追従走行状態が検出された時、警報車間距離算出に用いる警報定数が、前記警報車間距離算出手段による警報車間距離の算出値が増加するように警報定数補正手段により補正される。こうすることにより、追従走行状態になる前の接近時には、遠すぎない適切な距離で警報を発生できると共に、追従走行状態になると警報車間距離が長くなり、追従走行状態から先行車両が急減速を行った場合に迅速に警報が発生して、追突する可能性を小さくすることができる。
【００１５】
また、追従走行状態検出手段を、前記車間距離の検出値の時間変動に基づいて追従走行状態を検出するように構成するか、あるいは前記相対速度の算出値の時間変動に基づいて追従走行状態を検出するように構成することにより、自車両の先行車両に対する追従走行状態を検出することが可能となる。
また、警報車間距離算出手段が、相対速度相当値に警報定数を乗算した値を含めて警報車間距離を算出する構成であって、警報定数補正手段が、この警報定数を補正するようにしたものでは、追従走行状態であることが検出された時には、警報定数が追従走行状態ではない時より大きい値に補正される。これにより追従走行状態が検出された時には、警報距離算出手段による警報車間距離の算出値が長くなる。
【００１６】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図２、及び図３に基づいて説明する。
図２は、この発明の一実施例のシステムブロック図である。
まず、本実施例の構成について説明する。
本実施例の車間距離警報装置の構成は、実開平１−１５２２８２の実施例の構成と同様であり、図２に示すように、例えばレーザ光または電波等を送受信用の信号として用いて先行車両との車間距離Ｒを検出する車間距離検出手段としてのレーダ装置２１と、自車速Ｖｆ  を検出する自車速検出手段としての車速センサ２３と、レーダ装置２１からの車間距離Ｒと車速センサからの自車速Ｖｆ  に応じて警報の発生判断を行い、その必要がある時には警報を発生させる指令値を出力する情報処理回路２５と、情報処理回路２５からの指令値を受けて視覚的な呈示をする警報ランプ、及び警報音の発生等の聴覚的な呈示を行う警報ブザー等を備えた警報発生装置２７と、で構成されている。
【００１７】
尚、情報処理回路２５には、前述の処理を行うソフトウェアが内蔵され、情報処理回路２５はこのソフトウェアに基づいて動作する。
次に情報処理回路２５の処理を、このソフトウェアの内容を示す図３のフローチャートに基づいて詳細に説明する。
まず、ステップ（図中では「Ｓ」と記してあり、以下同様とする）１では、車速センサ２３によって検出された自車速Ｖｆ  及びレーダ装置２１によって検出された車間距離Ｒを読み込む。
【００１８】
ステップ２では、入力した車間距離Ｒの変化率を算出することにより自車両と先行車両の相対速度Ｖｒ  ＝ｄＲ／ｄｔを求める。この相対速度を求める手法としては、例えば精度の高い最小二乗法などが考えられる。
即ち、相対速度の算出値Ｖｒ  を、例えば１次式、２次式等の数式で表わされる値として捉え、この数式の各パラメータを、相対速度の算出値Ｖｒ  とこの数式による値との誤差（残差）が最小となるように決定する。
【００１９】
ステップ３では、検出された車間距離Ｒの時間変動を検出し、自車両が先行車両に対して略一定の車間距離で走行している追従走行状態であるかどうかを判断する。
ここで追従走行状態は、以下のような条件１〜条件３に基づいて判断される。
条件１  距離検出が一定回数（ＮＦ  回）以上連続しているかどうか。
【００２０】
条件２  前回の車間距離Ｒ−１に対する今回の車間距離Ｒの変化量の絶対値ΔＲが所定値ΔＲＦ  以下であり、さらにこの状態が一定回数（ＮＦ  回）以上連続しているかどうか。
ΔＲ＝｜Ｒ−Ｒ−１｜≦ΔＲＦ    ．．．．．．．．．．．．．．．．（４）
条件３  一定時間（ＴＦ  ）以前の車間距離Ｒ−Ｔと、今回の車間距離Ｒとの差の絶対値が所定値ΔＲＦＴ以下であり、さらにこの状態が一定回数（ＮＦ  回）以上連続しているかどうか。
【００２１】
｜Ｒ−Ｒ-T｜≦ΔＲFT ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(5)
そして条件１〜条件３を全て満足する場合には、追従走行状態であると判断する。
追従走行状態であると判断した場合には、ステップ４へ進み、警報定数としての設定減速度αを補正減速度αF に補正する。逆に追従走行状態ではないと判断した場合には、ステップ５へ進み、設定減速度αを補正減速度αA に補正する。
【００２２】
ここで、補正減速度αＦ  ，αＡ  の設定方法は次の通りである。
追従走行状態では、相対速度が大きくなった場合にそなえて警報車間距離を大きく設定しておきたいので、補正減速度αＦ  を小さい値に設定し、追従走行状態以外の場合では、追従走行状態と比べて相対速度の変化に対する警報車間距離の変化量が小さくとも警報効果が十分に得られるから、補正警報定数αＡ  を比較的大きな値に設定し、遠すぎる車間距離で警報が発生して運転者に違和感を与えることを防止する。即ち、
αＦ  ＜αＡ          ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（６）
となるように設定する。
【００２３】
尚、本実施例では２段階の警報を想定しているので１次、２次警報用の警報定数α１  ，α２  を夫々補正すればよい。したがって１次、２次警報に合わせて、夫々、αＦ１，αＡ１，αＦ２，αＡ２の４つの警報定数が用意される。
ここで１次警報は追突に対する注意を運転者に喚起させる時に発生させる警報であり、２次警報は、これ以上接近しては非常に危険である時に発生させる警報である。
【００２４】
また、１次警報用の警報定数α１  としては、例えば、αＦ１＝０．４Ｇ（３．９２ｍ／ｓ２  ），αＡ１＝０．６Ｇ（５．８８ｍ／ｓ２  ）と設定する。
警報定数を補正したら、その後、ステップ６へと進み、１次警報用の警報距離ＲＳ１と、２次警報用の警報距離ＲＳ２を夫々算出する。
この警報車間距離は（１）  式に基づいて算出され、具体的な計算式は以下のようになる。
【００２５】
１次警報距離
ＲS1＝Ｖf ×Ｔd1＋（Ｖf 2 −（Ｖf −Ｖr ）2 ）／（２α1 ）・・・・・・・（７）
２次警報距離
ＲS2＝Ｖf ×Ｔd2＋（Ｖf 2 −（Ｖf −Ｖr ）2 ）／（２α2 ）・・・・・・・（８）
ステップ７では、追突の危険性を判別するため車間距離Ｒと１次警報距離ＲS1を比較する。
【００２６】
もし、自車両と先行車両との間の車間距離Ｒが１次警報距離ＲＳ１よりも大きい場合（Ｒ＞ＲＳ１）、ステップ７において追突の危険性はないと判断する。この場合には、警報を発生させずに、そのままステップ１に戻る。
また、自車両が先行車両に近づいて車間距離Ｒが１次警報距離ＲＳ１以下となった場合（Ｒ≦ＲＳ１）、追突の危険性があると判断し（ステップ７）、さらにステップ８に進み、車間距離Ｒと２次警報距離ＲＳ２とを比較する。
【００２７】
そして、車間距離Ｒが２次警報距離ＲＳ２よりも大きい場合（ＲＳ２＜Ｒ≦ＲＳ１）には、まだ運転者の追突に対する注意を喚起させるだけでよいと判断し、ステップ９において現在の時刻Ｔｎ  と警報発生時点ＴＦ１から、警報時間Δｔを経過したかどうかを判断した後、ステップ１０において１次警報用の指令値を警報発生装置２７の警報ブザーに出力し、ステップ１１において１次警報用の警報ランプを点灯させる指令値を警報発生装置２７の警報ランプへ出力する。これにより警報発生装置２７では、１次警報用の警報音が発生して聴覚的な呈示が行われ、１次警報用の警報ランプが点灯して視覚的な呈示が行われる。
【００２８】
尚、１次警報用の警報音の発生のために快適な運転の妨げにならないように、また警報が出すぎることによって警報に対する運転者の注意力が減少しないように、警報時間がΔｔ経過した時には、ステップ９→１２に進み、１次警報用の警報音だけ停止させて警報ランプの点灯のみとさせる。
自車両がさらに先行車両に近づいて車間距離Ｒが２次警報距離ＲＳ２以下になった場合（Ｒ≦ＲＳ２）、即ち、第２段階として、これ以上接近しては危険すぎる距離になった場合には、ステップ８→１３に進み、２次警報用の指令値を警報発生装置２７の警報ブザーに出力し、ステップ１４において、２次警報用の警報ランプを点灯させる指令値を警報発生装置２７の警報ランプへ出力する。これにより警報発生装置２７では、２次警報用の警報音が発生し、２次警報用の警報ランプが点灯する。
【００２９】
そして運転者が、この２次警報音、及び警報ランプに気がついて減速した場合には、車間距離は大きくなるので、再び、ＲＳ２＜Ｒ≦ＲＳ１となった時、２次警報音、及び警報ランプを停止させる。この結果、１次警報用の警報音、及び警報ランプだけで運転者に注意を喚起させることになる。
そして警報時間Δｔ経過した時には、１次警報用の警報音も停止し、警報ランプのみ点灯する（ステップ８→１２）。
【００３０】
尚、ステップ２が相対速度算出手段、ステップ３が追従走行状態検出手段、ステップ４が警報定数補正手段、ステップ６が警報距離算出手段、ステップ１０，１１，１３，１４が警報発生手段、に相当する。
かかる構成によれば、自車両が先行車両に対する追従走行状態が検出された時、警報定数αを、その状態の時以外の警報定数よりも小さくなるように補正することにより、警報車間距離が長くなる。したがって追従走行状態になる前の接近時には、遠すぎない適切な距離で警報を発生できると共に、追従走行状態から先行車両が急減速を行った場合には、減速度が小さな値に補正されているので、先行車両の減速に応じて警報車間距離が長くなり、迅速に警報が発生して、追突する可能性を小さくすることができ、運転者が不信感や違和感を感じることがない。即ち、運転者に不信感や違和感を感じさせず、かつ迅速な警報を発生させるという２つの目的を両立させることができるという効果が得られる。
【００３１】
尚、本実施例では、警報車間距離の算出式として、従来例と同様に式（１）  を用い、警報定数としての減速度αの値を補正するようにしたが、補正の方法はこれに限られるものではない。
例えば、減速度αを補正するだけでなく、相対速度Ｖｒ  に乗じて警報車間距離を求める定数も補正するようにしてもよい。以下の式は、このような補正方法に基づいて警報車間距離ＲＳ  を求める場合の計算式である。
【００３２】
0003557637.tif 000005
但し、Ｔr ：定数
式(10)は、式(1)に対して、相対速度Ｖr に比例する項（右辺第２項）を追加して警報車間距離ＲS を算出するようにした式であるが、この式に基づいて、減速度αを補正するだけでなく、相対速度Ｖr にかかる定数Ｔr を補正するようにしてもよい。このようにしても同様の効果を得ることが出来る。
【００３３】
このようにして警報車間距離ＲＳ  を求めるようにすれば、例えば、減速度αを、接近走行状態で不信感・違和感が少なくなるような値に設定しておき、定数Ｔｒ  だけを追従走行状態に応じて変更することもできる。そして先行車両が急減速しない接近走行状態では、警報定数Ｔｒ  を非常に小さい値、例えばゼロとし、先行車両が急減速する追従走行状態では、警報定数Ｔｒ  を大きな値、例えば２秒とする。こうすることにより相対速度Ｖｒ  が変化すればそれに応じて警報車間距離ＲＳ  がすみやかに増加するから、先行車両が急減速しても迅速に警報を発生させることが可能となる。
【００３４】
また、本実施例では、ステップ３のように車間距離の検出値の時間変動に基づいて追従走行状態を検出する構成としたが、これに限らず、相対速度の算出値の時間変動に基づいて追従走行状態を検出するようにしてもよい。
その場合の条件は
条件１  相対速度の検出値Ｖｒ  が一定回数（ＮＦ  回）以上連続しているかどうか。
【００３５】
条件２  前回の相対速度の検出値Ｖr-1 に対する今回の相対速度の検出値Ｖrの変化量の絶対値ΔＶr が所定値ΔＶF 以下であり、さらにこの状態が一定回数（ＮF 回）以上連続しているかどうか。
ΔＶr ＝｜Ｖr −Ｖr-1 ｜≦ΔＶF 
条件３  一定時間（ＴF ）以前の相対速度Ｖr-Tと、今回の相対速度Ｖr の差の絶対値が所定値ΔＶFT以下であり、さらにこの状態が一定回数（ＮF 回）以上連続しているかどうか。
【００３６】
｜Ｖr −Ｖr-T ｜≦ΔＶFT
そして条件１〜条件３を全て満足する状態から、相対速度Ｖr が大きくなった場合には、先行車両が急減速したと判断される。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、自車両の先行車両に対して追従走行状態であるかを検出し、追従走行状態であることが検出された時、警報車間距離算出に用いる警報定数を警報車間距離の算出値が増加するように補正することにより、追従走行状態になる前の接近時には、遠すぎない適切な距離で警報を発生できると共に、追従走行状態になると警報車間距離が長くなり、追従走行状態から先行車両が急減速を行った場合に迅速に警報が発生して、追突する可能性を小さくすることができる。したがって運転者に不信感や違和感を感じさせず、かつ迅速な警報を発生させるという２つの目的を両立させることができるという効果が得られる。
【００３８】
また、車間距離の検出値の時間変動に基づいて検出するか、あるいは相対速度の算出値の時間変動に基づいて検出することにより、追従走行状態であるかいなかを検出することができる。
また、警報車間距離算出手段が相対速度相当値に警報定数を乗算した値を含めて警報車間距離を算出する構成の場合に、追従走行状態であることが検出された時に、前記警報定数を追従走行状態ではない時より大きい値に補正して警報車間距離を長くする構成にすれば、相対速度変化に応じて警報車間距離をすみやかに増加することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のクレーム対応図。
【図２】この発明の一実施例を示す車間距離警報装置のブロック図。
【図３】この発明の実施例の作用を説明するためのフローチャート。
【図４】この発明の原理を説明する説明図。
【図５】同上説明図。
【符号の説明】
２１  レーダ装置
２３  車速センサ
２５  情報処理回路
２７  警報発生装置
【図１】
0003557637.tif 000006
【図２】
0003557637.tif 000007
【図３】
0003557637.tif 000008
【図４】
0003557637.tif 000009
【図５】
0003557637.tif 000010