JP2015191441A - 衝突判定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】移動する障害物と車両との接近および衝突を判定可能な衝突判定装置を提供する。【解決手段】障害物位置判定部３は、距離センサ２−１〜２−ｎが測定した車両から障害物までの距離と距離センサ位置推定部５が推定した距離センサ２−１〜２−ｎの位置とに基づいて車両に対する障害物の位置を判定する。障害物移動軌跡推定部６は障害物の位置から移動軌跡を推定する。障害物の移動軌跡と車両の移動軌跡とに基づいて、接近判定部７が接近を判定し、衝突判定部８が衝突の可能性を判定する。【選択図】図１

Description

この発明は、車両が交差点で右左折する際に、二輪車および歩行者などの巻き込みを防止する衝突判定装置に関するものである。

巻き込み事故を防止する運転支援装置の従来例として、例えば特許文献１，２がある。
特許文献１では、車両の前面および前方左右側面に超音波センサを複数配置して、障害物の有無を検知するゾーンを複数形成する。さらに、複数の発光ダイオードを各ゾーンに対応する配列で設置し、各ゾーンの障害物の有無に応じて対応する発光ダイオードを点灯することにより、運転者に注意喚起して障害物との衝突を回避する。
特許文献２では、車両の４隅それぞれに超音波センサを配置して、車両に対する障害物の相対位置を検出し、障害物の相対位置と車両の進行軌跡とに基づいて障害物との接触可能性を判断し、運転者に表示および警報音により知らせる。

実用新案登録第３１５０４６７号公報 特開２００６−２１６０６６号公報

上記特許文献１，２では障害物の認識は可能であったが、障害物の移動方向の検知手段については開示されておらず、障害物が二輪車および歩行者などの移動体の場合には車両との衝突の有無を正確に判定できないという課題があった。

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、移動する障害物と車両との接近および衝突を判定可能な衝突判定装置を提供することを目的とする。

この発明に係る衝突判定装置は、車両の時間軸に沿った移動軌跡を推定する車両移動軌跡推定部と、車両の側面方向の障害物までの距離を測定する複数の距離センサと、車両の移動に伴って移動する複数の距離センサの位置を推定する距離センサ位置推定部と、複数の距離センサが測定した障害物までの距離と距離センサ位置推定部が推定した複数の距離センサの位置とに基づいて障害物の位置を判定する障害物位置判定部と、障害物位置判定部が判定した障害物の位置に基づいて障害物の時間軸に沿った移動軌跡を推定する障害物移動軌跡推定部と、車両移動軌跡推定部が推定した車両の移動軌跡と障害物移動軌跡推定部が推定した障害物の移動軌跡とに基づいて、車両と障害物の接近を判定する接近判定部と、接近判定部において車両と障害物が接近すると判定した場合に衝突の可能性を判定する衝突判定部とを備えるものである。

この発明によれば、車両移動軌跡推定部が推定した車両の移動軌跡と障害物移動軌跡推定部が推定した障害物の移動軌跡とに基づいて、車両と障害物の接近および衝突を判定するようにしたので、移動する障害物と車両との接近および衝突を判定可能な衝突判定装置を提供することができる。

この発明の実施の形態１に係る衝突判定装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係る衝突判定装置の距離センサの設置例を示す図である。 実施の形態１において距離センサが移動したときのセンシング範囲と障害物の位置とを示す図である。 実施の形態１の障害物位置判定部による開口合成処理を説明する図である。 実施の形態１の接近判定部および衝突判定部の処理を説明する図である。 実施の形態１に係る衝突判定装置の動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態２に係る衝突判定装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態２の障害物位置判定部による開口合成処理を説明する図である。

実施の形態１．
図１に示すように、実施の形態１に係る衝突判定装置１は、ｎ個（ｎ＞２）の距離センサ２−１〜２−ｎと、ｎ個の障害物位置判定部３−１〜３−ｎと、車両の移動軌跡を推定する車両移動軌跡推定部４と、距離センサ２−１〜２−ｎの位置を推定する距離センサ位置推定部５と、障害物の移動軌跡を推定する障害物移動軌跡推定部６と、車両と障害物の接近を判定する接近判定部７と、車両と障害物の衝突の可能性を判定する衝突判定部８、と運転者に警報する警報部９と、車両を制御する車両制御部１０とを備える。この衝突判定装置１は、主にＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）で構成され、内部メモリに格納されたプログラムを実行することにより、障害物位置判定部３、車両移動軌跡推定部４、距離センサ位置推定部５、障害物移動軌跡推定部６、接近判定部７、および衝突判定部８としての機能を実現する。

実施の形態１では、距離センサ２−１〜２−ｎのそれぞれが探索波を送受信して障害物までの距離を測定する直接波利用方式を説明する。実施の形態２では、距離センサ２−１〜２−ｎのうちの一部の距離センサが探索波を送受信して障害物までの距離を測定し、残りの距離センサは前記一部の距離センサが送信した探索波を受信して障害物までの距離を測定する直接波・間接波利用方式を説明する。

図２に、距離センサ２−１〜２−ｎの車両設置例を示す。
図２（ａ）は、車両１００の左側面のフロント側に距離センサ２−１を設置し、センシング範囲Ｓ１を側面に対して略９０度に向けている。また、左側面のリア側に距離センサ２−２を設置し、センシング範囲Ｓ２を側面に対して略１３５度後方に向けている。右側面にも同じように距離センサ２−３，２−４を設置して、センシング範囲Ｓ３，Ｓ４を設定している。この設置例は、車線変更時に車両１００の後方の死角に存在する他車両を検出して運転車に警報する死角検出警報装置（ブラインドスポットワーニング）向けの例である。

図２（ｂ）では、リア側に設置した距離センサ２−２，２−４のセンシング範囲Ｓ２，Ｓ４を、側面に対して略９０度に向けている。
図２（ｃ）では、車両１００の左側面に距離センサ２−１〜２−４を設置し、各センシング範囲Ｓ１〜Ｓ４を側面に対して略９０度に向けている。右側面にも同じように距離センサ２−５〜２−８を設置し、各センシング範囲Ｓ５〜Ｓ８を側面に対して略９０度に向けている。

距離センサ２−１〜２−ｎの個数および設置例は、図２（ａ）〜図２（ｃ）に限定されるものではない。また、本発明とは別の用途（例えば、死角検出警報装置の用途）で設置された距離センサ２−１〜２−ｎを利用することも可能である。

また、距離センサ２−１〜２−ｎに水平視野角が広いセンサ（例えば、超音波センサ）を使用した場合、距離センサ同士の干渉を回避するために各距離センサを時分割で動作させてもよいが、距離センサの個数が増えると測定時間が長くなってしまう。そこで、隣り合う距離センサ間で異なる周波数または変調コードの探索波を送信し、受信側でそれらを識別できるようにしてもよい。例えば図２（ｂ）または図２（ｃ）において、距離センサ２−１は第１周波数ｆ１、距離センサ２−２は第２周波数ｆ２、距離センサ２−３は第３周波数ｆ３または第１周波数ｆ１、距離センサ２−４は第４周波数ｆ４または第２周波数ｆ２の探索波を送信する。あるいは、距離センサ２−１，２−３に変調コード「１１１０１」、距離センサ２−２，２−４に変調コード「０００１０」を割り当て、「１」と「０」とで位相を反転させた波形の探索波を送信する。これにより、複数の距離センサ２−１〜２−ｎが同時に動作可能となり、測定時間を短縮できる。

車両移動軌跡推定部４は、右車輪速センサ１１Ｒと左車輪速センサ１１Ｌが出力する車輪速に基づいて車両の移動速度を求める。また、車両移動軌跡推定部４は、移動速度とヨーレートセンサ１２が出力するヨーレート（角速度）とから、単位時間あたりの移動方向変化量Δθ_iおよび移動距離ΔＬ_iを算出し、前回の車両位置（ｘ_i-1，ｙ_i-1）および移動方向θ_i-1と併せて下式（１）を用いて現在の車両位置（ｘ_i，ｙ₁）および移動方向θ_iを算出して、車両の移動軌跡を推定する。車両移動軌跡推定部４は、推定した車両の移動軌跡を距離センサ位置推定部５および接近判定部７に出力する。

θ_i＝θ_i-1＋Δθ_i
ｘ_i＝ｘ_i-1＋ΔＬ_iｓｉｎθ_i （１）
ｙ_i＝ｙ_i-1＋ΔＬ_iｃｏｓθ_i

なお、車両移動軌跡推定部４は、ヨーレートセンサ１２を使用せず、右車輪速センサ１１Ｒと左車輪速センサ１１Ｌの車輪速差から車両の移動方向を求めて、移動軌跡を推定してもよい。

距離センサ位置推定部５は、距離センサ２−１〜２−ｎの車両上の設置位置の情報を保持しており、その位置情報と車両移動軌跡推定部４が推定した車両の移動軌跡とを用いて、車両の移動に伴って移動する距離センサ２−１〜２−ｎの位置を推定する。距離センサ位置推定部５は、推定した距離センサ２−１〜２−ｎの位置を障害物位置判定部３に出力する。

図３は、時刻ｔ１から時刻ｔ５までの時間軸に沿って距離センサ２−１が移動したときのセンシング範囲Ｓ１と障害物１０１の位置とを示す図である。ここでは説明を簡単にするために障害物１０１は不動とし、距離センサ２−１は車両の移動に伴って矢印Ａの方向に移動する。距離センサ２−１は、探索波を送信し、障害物１０１で反射した反射波を受信し、送信から受信までの時間に基づいて障害物１０１までの距離範囲Ｌ１を算出する。距離範囲Ｌ１は、障害物１０１が存在する可能性が高い距離範囲であって距離センサ２−１を中心にした円弧状であり、有効範囲は距離センサ２−１のセンシング範囲Ｓ１内である。図３の例では、距離センサ２−１が時刻ｔ１〜ｔ５の５回送受信を繰り返して、障害物１０１の距離範囲Ｌ１（ｔ１）〜Ｌ１（ｔ５）を測定している。

図４は、障害物位置判定部３の開口合成処理を説明する図である。ここでは、図４（ａ）に示すように、車両１００のフロント側に距離センサ２−１、リア側に距離センサ２−２が設置され、車両１００が矢印Ａの方向に移動する。

図４（ａ）に示すように、障害物位置判定部３−１は、距離センサ２−１が測定した障害物１０１までの距離と、距離センサ位置推定部５が推定した距離センサ２−１の位置とに基づいて、障害物１０１の位置を判定する。まず、障害物位置判定部３−１は、時刻ｔ１における距離センサ２−１（ｔ１）の位置を中心として、距離範囲Ｌ１（ｔ１）を半径とする円弧を描く。同様に、時刻ｔ２，ｔ３における距離センサ２−１（ｔ２），２−１（ｔ３）の各位置を中心として、距離範囲Ｌ１（ｔ２），Ｌ１（ｔ３）を半径とする円弧をそれぞれ描く。そして、障害物位置判定部３−１は、円弧が交わる交点１０２を障害物１０１の位置と判定する。

障害物位置判定部３−２は、距離センサ２−２が測定した障害物１０１までの距離と、距離センサ位置推定部５が推定した距離センサ２−２の位置とに基づいて、障害物１０１の位置を判定する。図４（ｂ）に示すように、距離センサ２−２は探索波を送信してから受信するまでの時間に基づいて、障害物１０１までの距離範囲Ｌ２を算出する。障害物位置判定部３−２は、時刻ｔ１〜ｔ３における距離センサ２−２（ｔ１）〜２−２（ｔ３）の位置を中心として、距離範囲Ｌ２（ｔ１）〜（ｔ３）を半径とする円弧を描き、円弧が交わる交点１０３を障害物１０１の位置と判定する。
図示は省略するが、障害物位置判定部３−ｎも同様にして障害物１０１の位置を判定する。

障害物移動軌跡推定部６は、障害物位置判定部３−１〜３−ｎが判定した障害物１０１の位置に基づいて、時間軸に沿った障害物１０１の移動軌跡を推定する。図４（ａ）のように、車両１００の移動方向の前方に設置された距離センサ２−１は、移動方向の後方に設置された距離センサ２−２より先に障害物１０１を認識するので、障害物移動軌跡推定部６は、障害物位置判定部３−１が判定した位置（図４（ａ）の交点１０２）から障害物位置判定部３−２が判定した位置（図４（ｂ）の交点１０３）へ障害物１０１が移動していると判断し、矢印Ｂで示す移動距離と移動方向を求めて、障害物１０１の移動軌跡を推定する。
なお、説明では、障害物１０１の移動軌跡を２個の交点１０２，１０３から推定しているが、３個以上の交点から推定してもよい。

接近判定部７は、車両移動軌跡推定部４が推定した車両の移動軌跡と障害物移動軌跡推定部６が推定した障害物の移動軌跡とに基づいて、車両と障害物の接近を判定する。接近の判定結果は、接近判定部７から衝突判定部８へ通知される。
衝突判定部８は、接近判定部７において車両と障害物が接近していると判定された場合に、衝突の可能性を判定する。衝突の判定結果は、衝突判定部８から警報部９および車両制御部１０へ通知される。

図５は、接近判定部７および衝突判定部８の処理を説明する図である。接近判定部７は、車両１００の移動軌跡１１０と障害物１０１の移動軌跡１１１とに基づいて、時間軸が進むにつれ車両１００と障害物１０１とが接近しているかそれ以外か（平行移動または離反）を判定する。図５（ａ）の場合、移動軌跡１１０，１１１が接近しているので、接近判定部７は接近していると判定する。一方、図５（ｂ）の場合、移動軌跡１１０，１１１が離反しているので、接近判定部７は接近していないと判定する。

図５（ａ）のように移動軌跡１１０，１１１が接近している場合、衝突判定部８は、車両１００の移動軌跡１１０と移動速度、および障害物１０１の移動軌跡１１０と移動速度に基づいて、車両１００と障害物１０１の衝突位置を推定する。例えば、車両１００の移動軌跡１１０の近似線を、単位時間ごとに移動速度に応じて延長していき、予測移動軌跡１１２を予測する。同様に、障害物１０１の移動軌跡１１１の近似線を、単位時間ごとに移動速度に応じて延長していき、予測移動軌跡１１３を予測する。衝突判定部８は、予測移動軌跡１１２，１１３の交点１１４が略同時刻に交差している場合（または、同時刻での車両と障害物との距離が閾値以下の場合）、この交点１１３を衝突位置と判断する。一方、衝突判定部８は、予測移動軌跡１１２，１１３が交差する時刻がずれている場合（または、同時刻で車両と障害物との距離が閾値より大きい場合）、衝突しないと判断する。
なお、予測移動軌跡の予測方法および衝突位置の判断方法は、上記の方法に限定されるものではない。

警報部９は、衝突判定部８において車両と障害物とが衝突する可能性があると判定した場合に、運転者に警報を出力する。警報部９は、モニタおよびスピーカを有し、衝突の警報をモニタに表示すると共に警報音をスピーカから出力する。あるいは、警報部９をインタフェースにし、警報部９から車両に設置されているモニタおよびスピーカに対して、衝突を警報するための表示情報および音声情報を出力してもよい。なお、モニタとスピーカのいずれか一方だけでもよい。
また、接近判定部７において車両と障害物とが接近すると判定した場合に、警報部９から運転者に警報を出力する構成にしてもよい。

車両制御部１０は、衝突判定部８が車両と障害物とが衝突する可能性があると判定した場合に、車両の走行を制御して障害物への衝突を回避する。具体例として、例えば車両制御部１０が車両のブレーキを制御して、車両が障害物に衝突せずに走行できる速度に制限する。また例えば、車両制御部１０が車両のステアリングを制御して、車両が障害物に衝突せずに走行できるステアリング角に制限する。

図６は、衝突判定装置１の動作を示すフローチャートである。
まず車両移動軌跡推定部４が右車輪速センサ１１Ｒ、左車輪速センサ１１Ｌおよびヨーレートセンサ１２から車輪速およびヨーレートを取得して、時間軸に沿った車両の移動軌跡を推定する（ステップＳＴ１）。続いて距離センサ位置推定部５は、距離センサ２−１〜２−ｎの位置情報と車両移動軌跡推定部４が推定した車両の移動軌跡とに基づいて、車両の移動に伴って移動する距離センサ２−１〜２−ｎの位置を推定する（ステップＳＴ２）。

障害物位置判定部３−１は、距離センサ２−１が測定した障害物までの距離を取得し、その距離と距離センサ位置推定部５が推定した距離センサ２−１の位置とに基づいて開口合成処理を実施し（ステップＳＴ３）、車両に対する障害物の位置を判定する（ステップＳＴ４）。障害物位置判定部３−２〜３−ｎも同様に、距離センサ２−２〜２−ｎについて開口合成処理を実施し、車両に対する障害物の位置を判定する。

障害物移動軌跡推定部６は、障害物位置判定部３−１〜３−ｎのそれぞれが判定した障害物の位置に基づいて、時間軸に沿った障害物の移動軌跡を推定する（ステップＳＴ５）。続いて接近判定部７が、車両移動軌跡推定部４で推定した車両の移動軌跡と障害物移動軌跡推定部６で推定した障害物の移動軌跡とに基づいて、車両と障害物の接近を判定する（ステップＳＴ６）。接近判定部７において接近すると判定した場合（ステップＳＴ６“ＹＥＳ”）、続いて衝突判定部８が、車両の移動軌跡と障害物の移動軌跡とに基づいて、車両と障害物の衝突の可能性を判定する（ステップＳＴ７）。

衝突判定部８は、車両と障害物が衝突する可能性があると判定した場合（ステップＳＴ７“ＹＥＳ”）、警報部９に指示して運転者に警報を出力させ（ステップＳＴ８）、車両制御部１０に指示して車両を制御させて衝突を回避する（ステップＳＴ９）。
一方、接近判定部７において接近しないと判定した場合（ステップＳＴ６“ＮＯ”）、または衝突判定部８において衝突の可能性がないと判定した場合（ステップＳＴ７“ＮＯ”）、ステップＳＴ１に戻る。

なお、図６の例では、車両と障害物が衝突する可能性があると判定した場合に警報を出力したが、これに加えて車両と障害物が接近すると判定した場合にも警報を出力して運転者の注意を喚起してもよい。また、警報と車両制御のいずれか一方だけ実施してもよい。

以上より、実施の形態１によれば、衝突判定装置１は、車両の時間軸に沿った移動軌跡を推定する車両移動軌跡推定部４と、車両の側面方向の障害物までの距離を推定する複数の距離センサ２−１〜２−ｎと、車両の移動に伴って移動する距離センサ２−１〜２−ｎの位置を推定する距離センサ位置推定部５と、距離センサ２−１〜２−ｎが測定した障害物までの距離と距離センサ位置推定部５が推定した距離センサ２−１〜２−ｎの位置とに基づいて障害物の位置を判定する障害物位置判定部３−１〜３−ｎと、障害物位置判定部３−１〜３−ｎが判定した障害物の位置に基づいて障害物の時間軸に沿った移動軌跡を推定する障害物移動軌跡推定部６と、車両移動軌跡推定部４が推定した車両の移動軌跡と障害物移動軌跡推定部６が推定した障害物の移動軌跡とに基づいて車両と障害物の接近を判定する接近判定部７と、接近判定部７において車両と障害物が接近すると判定した場合に衝突の可能性を判定する衝突判定部８とを備える構成にした。これにより、障害物が二輪車および歩行者などの移動体の場合にも、車両への接近および衝突を判定することができる。

また、実施の形態１によれば、図２（ａ）または図２（ｂ）のように、距離センサ２−ｎを車両の両側面のフロント側およびリア側に１個ずつ設置することで、車両が移動しても、車両側面方向に位置する障害物の位置を推定することができる。また、図２（ａ）の場合、死角検出警報装置の用途で車両に設置されている距離センサ２−１〜２−ｎを用いることができるので、安価である。
あるいは、図２（ｃ）のように、距離センサ２−ｎを車両の両側面に複数個ずつ設置することでも、車両が移動しても車両側面方向に位置する障害物の位置を推定することができる。

また、実施の形態１によれば、車両移動軌跡推定部４は、車両に設置されている右車輪速センサ１１Ｒ、左車輪速センサ１１Ｌおよびヨーレートセンサ１２が検出する情報に基づいて、車両の移動軌跡を推定するようにしたので、車両に標準装備されているセンサを利用でき安価である。
また、距離センサ位置推定部５の位置推定にも、車両移動軌跡推定部４が右車輪速センサ１１Ｒ、左車輪速センサ１１Ｌおよびヨーレートセンサ１２の情報に基づいて推定した車両の移動軌跡を用いるようにしたので、車両に標準装備されているセンサを利用でき安価である。

また、実施の形態１によれば、障害物位置判定部３−１〜３−ｎは、距離センサ位置推定部５が推定した距離センサ２−１〜２−ｎの位置と距離センサ２−１〜２−ｎが測定した障害物までの距離とを用いて、開口合成処理により障害物の位置を判定するようにした。車両が移動することにより、距離センサ２−１〜２−ｎの取り付け間隔より細かい開口合成処理が可能になるので、障害物の位置判定精度が向上する。

また、実施の形態１によれば、距離センサ２−１〜２−ｎのそれぞれは、自らが送信した探索波が障害物で反射した直接波を受信して障害物までの距離を測定し、障害物位置判定部３−１〜３−ｎは、距離センサ２−１〜２−ｎが直接波により測定した距離に基づいて障害物の位置を判定するようにした。このとき、距離センサ２−１〜２−ｎが隣り合う距離センサ間で異なる周波数または変調コードの探索波を送信することで、隣り合う距離センサの同時駆動が可能になり、短時間に多量の距離を測定でき、車両または障害物の高速移動に対応できる。

また、実施の形態１によれば、距離センサ２−１〜２−ｎとして、水平視野角が広く、時間飛行法によって障害物までの距離が測定可能な超音波センサを使用する構成にしたので、開口合成処理による障害物の位置判定精度が向上する。なお、超音波センサの他に、レーダセンサまたはレーザセンサを使用してもよい。

また、実施の形態１によれば、衝突判定装置１は、衝突判定部８において車両と障害物が衝突する可能性があると判定した場合に運転者に警報する警報部９および車両を制御して衝突を回避する車両制御部１０のいずれか一方、または両方を備える構成にしたので、衝突判定を行うだけでなく衝突回避動作も可能になる。

実施の形態２．
図７は、実施の形態２に係る衝突判定装置１の構成を示すブロック図である。実施の形態２の衝突判定装置１では、障害物位置判定部３ａが直接波・間接波利用方式を用いて障害物の位置を判定する。図７において、図１および図２と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。

図８は、障害物位置判定部３ａの開口合成処理を説明する図である。ここでは、図８（ａ）に示すように、車両１００の側面にフロント側からリア側に向かって距離センサ２−１〜２−４が設置され、車両１００が矢印Ａの方向に移動する。

図８（ａ）では、時刻ｔ１において、距離センサ２−１が探索波を送信し、障害物１０１で反射した反射波（直接波）を受信し、送信から受信までの時間に基づいて障害物１０１までの距離範囲Ｌ１（ｔ１）を算出する。距離センサ２−２は、距離センサ２−１が送信した探索波が障害物１０１で反射した反射波（間接波）を受信し、距離センサ２−１の送信から距離センサ２−２の受信までの時間に基づいて、障害物１０１までの距離範囲Ｌ２（ｔ１）を算出する。距離センサ２−３は、距離センサ２−１が送信した探索波が障害物１０１で反射した反射波（間接波）を受信し、距離センサ２−１の送信から距離センサ２−３の受信までの時間に基づいて、障害物１０１までの距離範囲Ｌ３（ｔ１）を算出する。

障害物位置判定部３ａは、距離センサ２−１〜２−３が測定した障害物１０１までの各距離と、距離センサ位置推定部５が推定した距離センサ２−１〜２−３の各位置とに基づいて、障害物１０１の位置を判定する。まず、障害物位置判定部３ａは、時刻ｔ１における距離センサ２−１（ｔ１）の位置を中心として、距離範囲Ｌ１（ｔ１）を半径とする円弧を描く。また、障害物位置判定部３ａは、時刻ｔ１における距離センサ２−１（ｔ１），２−２（ｔ１）の２つの位置を中心として、距離範囲Ｌ１（ｔ１），２（ｔ１）の交点を通る楕円を描く。同様に、障害物位置判定部３ａは、時刻ｔ１における距離センサ２−１（ｔ１），２−３（ｔ１）の２つの位置を中心として、距離範囲Ｌ１（ｔ１），Ｌ３（ｔ１）の交点を通る楕円を描く。そして、障害物位置判定部３ａは、円弧と楕円が交わる交点１０２を時刻ｔ１の障害物１０１の位置と判定する。

続いて時刻ｔ２において、図８（ｂ）に示すように距離センサ２−１が探索波を送信し、直接波を受信して距離範囲Ｌ１（ｔ２）を算出する。距離センサ２−２，２−３は、間接波を受信して距離範囲Ｌ２（ｔ２），Ｌ３（ｔ２）を算出する。
障害物位置判定部３ａは、時刻ｔ２における距離センサ２−１(ｔ２)、２−２（ｔ２），２−３（ｔ２）の各位置と距離範囲Ｌ１（ｔ２），Ｌ２（ｔ２），Ｌ３（ｔ２）とに基づいて円弧と楕円を描き、その交点１０３を時刻ｔ２の障害物１０１の位置と判定する。

障害物移動軌跡推定部６は、障害物位置判定部３ａが判定した時刻ｔ１，ｔ２の障害物１０１の位置（交点１０２，１０３）に基づいて、時間軸に沿った障害物１０１の移動軌跡を推定する。図８の場合、障害物移動軌跡推定部６が矢印Ｂで示す移動距離と移動方向を求めて、障害物１０１の移動軌跡を推定する。
なお、説明では、障害物１０１の移動軌跡を２個の交点１０２，１０３から推定しているが、３個以上の交点から推定してもよい。

以上より、実施の形態２によれば、距離センサ２−１〜２−３のうち、一部の距離センサ２−１は自らが送信した探索波が障害物で反射した直接波を受信した障害物までの距離を測定し、残りの距離センサ２−２，２−３は距離センサ２−１が送信した探索波が障害物で反射した間接波を受信して障害物までの距離を測定し、障害物位置判定部３ａは、複数の距離センサ２−１〜２−３が直接波および間接波により測定した距離に基づいて障害物の位置を判定するようにした。本方式では、一回の探索波で直接波と間接波の距離情報を用いて開口合成処理を実施することができるので、直接波のみによる開口合成処理に比べて情報量が多くなり、障害物の位置判定精度がさらに向上する。

なお、本発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、各実施の形態の任意の構成要素の変形、または各実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。

１ 衝突判定装置、２−１〜２−ｎ 距離センサ、３，３−１〜３−ｎ，３ａ 障害物位置判定部、４ 車両移動軌跡推定部、５ 距離センサ位置推定部、６ 障害物移動軌跡推定部、７ 接近判定部、８ 衝突判定部、９ 警報部、１０ 車両制御部、１１Ｒ 右車輪速センサ、１１Ｌ 左車輪速センサ、１２ ヨーレートセンサ、１００ 車両、１０１ 障害物、１０２，１０３，１１４ 交点、１１０，１１１ 移動軌跡、１１２，１１３ 予測移動軌跡、Ｓ１〜Ｓ８ センシング範囲。

Claims (10)

1. 車両の時間軸に沿った移動軌跡を推定する車両移動軌跡推定部と、
   前記車両の側面方向の障害物までの距離を測定する複数の距離センサと、
   前記車両の移動に伴って移動する前記複数の距離センサの位置を推定する距離センサ位置推定部と、
   前記複数の距離センサが測定した前記障害物までの距離と前記距離センサ位置推定部が推定した前記複数の距離センサの位置とに基づいて前記障害物の位置を判定する障害物位置判定部と、
   前記障害物位置判定部が判定した前記障害物の位置に基づいて前記障害物の前記時間軸に沿った移動軌跡を推定する障害物移動軌跡推定部と、
   前記車両移動軌跡推定部が推定した前記車両の移動軌跡と前記障害物移動軌跡推定部が推定した前記障害物の移動軌跡とに基づいて、前記車両と前記障害物の接近を判定する接近判定部と、
   前記接近判定部において前記車両と前記障害物が接近すると判定した場合に衝突の可能性を判定する衝突判定部とを備える衝突判定装置。
2. 前記距離センサは、前記車両の両側面のフロント側およびリア側に１個ずつ、または前記車両の両側面に複数個ずつ設置されていることを特徴とする請求項１記載の衝突判定装置。
3. 前記距離センサ位置推定部は、前記車両に設置されている車輪速センサまたはヨーレートセンサが検出する情報に基づいて、前記車両の移動に伴って移動する前記複数の距離センサの位置を推定することを特徴とする請求項１または請求項２記載の衝突判定装置。
4. 前記車両移動軌跡推定部は、前記車両に設置されている車輪速センサまたはヨーレートセンサが検出する情報に基づいて、前記車両の移動軌跡を推定することを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の衝突判定装置。
5. 前記障害物位置判定部は、前記距離センサ位置推定部が推定した前記複数の距離センサの位置と当該位置で前記複数の距離センサが測定した前記障害物までの距離とを用いて、開口合成処理により前記障害物の位置を判定することを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載の衝突判定装置。
6. 前記複数の距離センサのそれぞれは、自らが送信した探索波が前記障害物で反射した直接波を受信して前記障害物までの距離を測定し、
   前記障害物位置判定部は、前記複数の距離センサが前記直接波により測定した距離に基づいて前記障害物の位置を判定することを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１項記載の衝突判定装置。
7. 前記複数の距離センサのうち、一部の距離センサは自らが送信した探索波が前記障害物で反射した直接波を受信して前記障害物までの距離を測定し、残りの距離センサは前記一部の距離センサが送信した前記探索波が前記障害物で反射した間接波を受信して前記障害物までの距離を測定し、
   前記障害物位置判定部は、前記複数の距離センサが前記直接波および前記間接波により測定した距離に基づいて前記障害物の位置を判定することを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１項記載の衝突判定装置。
8. 前記複数の距離センサは、隣り合う距離センサ間で異なる周波数または変調コードの探索波を送信することを特徴とする請求項１から請求項７のうちのいずれか１項記載の衝突判定装置。
9. 前記距離センサは、水平視野角が広く、時間飛行法によって前記障害物までの距離が測定可能な超音波センサ、レーダセンサ、またはレーザセンサであることを特徴とする請求項１から請求項８のうちのいずれか１項記載の衝突判定装置。
10. 前記衝突判定部において前記車両と前記障害物が衝突する可能性があると判定した場合に運転者に警報する警報部および前記車両を制御して衝突を回避する車両制御部のいずれか一方、または両方を備えることを特徴とする請求項１から請求項９のうちのいずれか１項記載の衝突判定装置。

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