JP5262394B2 - 衝突予測装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用の衝突予測装置に関し、より特定的には、自車両と他車両との衝突時の位置関係によって衝突形態を予測する衝突予測装置に関する。

近年、車両等の衝突を回避するまたは、衝突時の衝撃を低減することを目的として、多くの技術が提案されている。例えば、特許文献１に記載の技術では、他車両との衝突が避けられない場合に、他車両から受ける横方向の衝撃を減少し、乗員へ与える衝突負荷を低減している。具体的には、自車両に搭載したレーダーにより、他車両との距離、相対速度ベクトルおよび角度を測定し、車速センサーにより求めた自車両の速度と他車両の相対速度から他車両の絶対速度を測定している。そして、これら測定結果から、衝突位置と衝突位置までの距離を計算し、衝突が避けられないと判断した場合は、ステアリング制御やブレーキ制御を行い、衝突時の衝撃を低減している。
特開２００６−１８８１２９号公報

特許文献１に記載の技術は、衝突が避けられない場合に、衝突時の衝撃を低減するものであり、側面衝突が減速等によって回避できるか否かを予測するものではない。自車両が減速や操舵制御をすることにより自車両への側面衝突が回避できる場合、自車両はできるだけ減速等を行うべきである。一方、減速等によっても側面衝突が回避できない場合には、減速等を行うことによってかえって乗員への衝撃を増大させる場合もある。すなわち、ブレーキ制御や操舵制御等の回避操作が行われたことによって、自車両と他車両との衝突位置における位置関係が変化し、衝突した場合の被害が大きくなることがある。このような場合、回避のための支援よりは、衝突時の被害を軽減するための乗員保護支援が適切である。以上より、回避操作を考慮せずに衝突時の位置関係を予測するのみでは、安全のための支援を適切に行うことはできない場合がある。

それ故、本発明の目的は、運転者に対して適切な支援を行うことが可能な衝突予測装置を提供することである。

本発明は、上記課題を解決するために、以下の構成を採用した。すなわち、第１の発明は、自車両の進路上に向かって移動する他車両と自車両との衝突を予測する衝突予測装置である。衝突予測装置は、情報取得手段と、衝突予測手段と、支援手段とを備える。情報取得手段は、他車両の走行情報を取得する。衝突予測手段は、他車両の走行情報と自車両の走行情報とに基づいて、自車両と他車両との衝突時における当該自車両と当該他車両との位置関係を予測する。支援手段は衝突を回避するための回避支援を含む支援動作を実行可能であり、前記衝突予測手段による予測結果に基づいて当該支援動作を行う。また、衝突予測手段は、上記回避支援による自車両の減速または操舵方向の変更の少なくともいずれか１つにより自車両の走行を変化させた場合における上記位置関係を、当該回避支援の実行前に予測する。

この発明によれば、回避支援が行われた場合の自車両と他車両との衝突時の位置関係を予測することができる。すなわち、自車両が減速した場合や操舵制御した場合を想定し、それによって自車両の走行を変化させた場合において、自車両と他車両とがどのような位置関係で衝突するかを予測することができる。

第２の発明では、第１の発明において、支援手段は、衝突予測手段によって予測された衝突時の位置関係が、自車両の側面に他車両が衝突しない位置関係である場合、回避支援を行い、当該衝突時の位置関係が、自車両の側面に他車両が衝突する位置関係である場合、当該回避支援を禁止してもよい。

この発明によれば、回避支援を行うことにより、自車両への側面衝突を回避することができる。また、回避支援を行うことにより、他車両への側面衝突を回避または、他車両への衝突時の衝撃を低減することができる。また、回避支援を禁止することにより、自車両への側面衝突を回避することができる。

第３の発明では、第１の発明において、支援手段は、支援動作として乗員を保護するための乗員保護支援をさらに実行可能であり、上記位置関係に応じて回避支援または乗員保護支援の少なくともいずれか１つによる支援動作を実行してもよい。

この発明によれば、回避支援を行った場合における自車両と他車両との位置関係の予測結果に応じて、様々な支援を行うことができる。すなわち、回避支援を行うことにより、衝突の回避または衝撃の低減を行うことができる。また、乗員保護支援を行うことにより、衝突した場合の衝撃の低減を行うことができる。さらにこれらを組み合わせることによって、より適切な支援を行うことができる。

第４の発明では、第３の発明において、支援手段は、衝突予測手段によって予測された位置関係が自車両の側面に他車両が衝突する位置関係である場合、乗員保護支援を行ってもよい。

この発明によれば、乗員保護支援を行うことにより、自車両への側面衝突による自車両の乗員への衝撃を低減することができる。

第５の発明では、第３の発明において、支援手段は、衝突予測手段によって予測された位置関係が、自車両の側面の所定位置に他車両が衝突する位置関係である場合は乗員保護支援および回避支援を行ってもよい。

この発明によれば、自車両の側面の一部に他車両が衝突する場合、乗員保護支援と共に回避支援を行うことができる。これにより、より適切な支援を行うことができる。

第６の発明では、第１から第５の発明において、情報取得手段は、他車両の走行情報として、他車両が衝突予測位置に到達するまでの到達予測時間を取得してもよい。また、衝突予測手段は、到達時間算出手段を含んでいてもよい。到達時間算出手段は、自車両の到達予測時間を算出する。そして、衝突予測手段は、他車両の到達予測時間と自車両の到達予測時間とによって、自車両が他車両の側面に衝突する位置関係か、他車両が自車両の側面に衝突する位置関係かを予測する。

この発明によれば、自車両および他車両の衝突予測位置への到達予測時間の差により、自車両が他車両の側面に衝突するか、他車両が自車両の側面に衝突するかを予測することができる。

第７の発明では、第６の発明において、上記到達時間算出手段は、衝突予測位置までの距離と速度とから自車両の到達予測時間を算出してもよい。

この発明によれば、自車両の到達予測時間を算出することができる。

第８の発明では、第６または第７の発明において、到達時間算出手段は、自車両が減速した場合の到達予測時間を算出してもよい。

この発明によれば、自車両の減速を考慮して自車両の到達予測時間を算出し、それによって、自車両と他車両との衝突時の位置関係を予測することができる。

第９の発明では、第１から第５の発明において、情報取得手段は、少なくとも他車両から衝突予測位置までの距離と他車両の速度とを他車両の走行情報として取得することによって他車両が衝突予測位置に到達するまでの到達予測時間を算出してもよい。また、衝突予測手段は、他車両の到達予測時間と自車両の到達予測時間とによって、自車両が他車両の側面に衝突する位置関係か、他車両が自車両の側面に衝突する位置関係かを予測してもよい。

この発明によれば、他車両の到達予測時間を算出することができ、それによって、自車両と他車両との衝突時の位置関係を予測することができる。

第１０の発明では、第９の発明において、衝突予測手段は、他車両の減速をさらに考慮して他車両の到達予測時間を求めてもよい。

この発明によれば、他車両が減速した場合の衝突予測位置に到達するまでの時間を求めることができる。

第１１の発明では、第１から第１０の発明において、支援手段は、回避支援として、運転者への通知、ブレーキアシスト制御、介入ブレーキ制御、または操舵制御の少なくともいずれか１つを行ってもよい。

この発明によれば、運転者に対して、側面衝突を回避するための支援を提供することができる。

第１２の発明では、第３から第５の発明において、支援手段は、乗員保護支援として、車両側面のエアバッグ装置のセーフィング解除または乗員シート位置の変更の少なくともいずれか１つを行ってもよい。

この発明によれば、他車両が自車両の側面に衝突した場合に、乗員を保護することができる。

第１３の発明では、第１から第１２の発明において、他車両は、他車両の走行情報に対応するように予め決められた所定のパターンの光ビームを他車両進行方向の路面上に照射してもよい。また、情報取得手段は、検出部と、特定部とを含んでもよい。検出部は、自車両進行方向の路面上の所定領域を検出領域として、他車両が照射した所定のパターンの光ビームを検出する。特定部は、検出部で検出した所定のパターンの光ビームから他車両の走行情報を特定する。

この発明によれば、他車両が照射した所定のパターンの光ビームを自車両が検出することによって、自車両は、他車両の走行情報を取得することができる。

第１４の発明では、第１３の発明において、照射手段をさらに備えてもよい。照射手段は、自車両の走行情報に対応するように予め決められた所定のパターンの光ビームを自車両進行方向の路面上に照射する。

この発明によれば、自車両は、情報取得手段を備える他車両に対して、自車両の存在を知らしめ、自車両の走行情報を取得させることができる。

第１５の発明では、第１３または第１４の発明において、所定のパターンの光ビームは、所定の時間間隔で照射された複数の光ビームスポットを含んでもよい。

この発明によれば、自車両は、他車両が所定の時間間隔で照射した複数の光ビームスポットを検出することにより、他車両の走行情報を取得することができる。

第１６の発明では、第１５の発明において、他車両の走行情報は、他車両が照射する光ビームスポットの位置に到達するまでの時間を示してもよい。

この発明によれば、自車両は、他車両が所定の時間間隔で照射した複数の光ビームスポットを検出することにより、他車両がその検出した光ビームスポットの位置に到達するまでの時間を求めることができる。

第１７の発明では、第１から第１２の発明において、レーダーまたはカメラ画像によって他車両の走行情報を取得してもよい。

この発明によれば、よく知られた簡単な方法で、他車両の走行情報を取得することができる。

第１８の発明では、第１から第１２の発明において、他車両が他車両のＧＰＳによって取得した他車両位置を車車間通信によって取得することによって他車両の走行情報を取得してもよい。

この発明によれば、よく知られた方法で、他車両の走行情報を取得することができる。

この発明によれば、自車両と他車両との走行情報から、回避支援が行われた場合の自車両と他車両との衝突時の位置関係を予測することができる。すなわち、自車両が減速した場合や操舵制御した場合を想定し、それによって自車両の走行を変化させた場合において、自車両と他車両とがどのような位置関係で衝突するかを予測することができる。

以下、図１から図１４を参照して、本発明の実施形態に係る衝突予測装置について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る衝突予測装置の構成を示すブロック図である。衝突予測装置１は、自車両の進路上に向かって移動する他車両と自車両との衝突を予測する。衝突予測装置１は、情報取得手段２と、衝突予測手段３と、照射手段４と、支援手段５とを備える。情報取得手段２は、他車両の走行情報を取得する。衝突予測手段３は、他車両の走行情報と自車両の走行情報とに基づいて、自車両と他車両との衝突時の位置関係を予測する。照射手段４は、自車両の走行情報に対応するように予め決められた所定のパターンの光ビームを自車両進行方向の路面上に照射する。支援手段５は、回避支援および乗員保護支援を含む支援動作を実行可能であり、衝突予測手段３による予測結果に基づいて当該支援動作を行う。なお、他車両の走行情報を取得する方法は、後述するように様々な方法がある。ここでは、照射手段４を有する他車両が照射手段４を用いて照射した光ビームスポットを、自車両が情報取得手段２によって検出することにより、自車両は、他車両の走行情報を取得する。以下、各部の詳細について説明する。

（衝突予測装置１の各部の説明）
情報取得手段２は、検出部１１と、特定部１２とを含む。検出部１１は、自車両進行方向の路面上の所定領域を検出領域として、他車両が照射した所定のパターンの光ビームを検出する。特定部１２は、検出部１１で検出した所定のパターンの光ビームから他車両の走行情報を特定する。本実施形態では、上記所定のパターンの光ビームは、所定の時間間隔で照射された複数の光ビームスポットとする。また、本実施形態では、特定部１２は、上記複数の光ビームスポットの時間間隔から、他車両の走行情報として他車両が光ビームスポットの位置に到達するまでの時間を特定する。情報取得手段２の詳細については、後述する。

衝突予測手段３は、情報取得手段２によって取得された他車両の走行情報に基づいて、自車両と他車両との衝突時の位置関係を予測し、回避支援による自車両の減速または操舵方向の変更の少なくともいずれか１つにより自車両の走行を変化させた場合における自車両と他車両との衝突時の位置関係（自車両が他車両の側面に衝突するか、それとも、他車両が自車両の側面に衝突するか）を予測する。また、衝突予測手段３は、衝突予測装置１の動作を制御する。衝突予測手段３は、情報取得手段２に対して、他車両の走行情報を取得するための命令を送信する。また、衝突予測手段３は、後述する照射手段４の動作の制御をも行う。さらに、衝突予測手段３は、衝突予測の結果に応じて、支援手段に対して所定の支援を行うための命令を送信する。ここで、所定の支援とは、自車両と他車両との側面衝突を回避するための回避支援、および、自車両と他車両とが衝突した場合に乗員を保護する乗員保護支援である。衝突予測手段３の詳細については、後述する。

照射手段４は、自車両の走行情報に対応するように予め決められた所定のパターンの光ビームを自車両進行方向の路面上に照射する。本実施形態では、照射手段４は、所定のパターンの光ビームとして、所定の時間間隔で照射された複数の光ビームスポットを照射する。具体的には、照射手段４は、自車両の走行情報として、自車両が照射する光ビームスポットの位置に自車両が到達するまでの時間を上記所定の時間間隔に対応させて、複数の光ビームスポットを照射する。照射手段４は、図１に示されるように、ビーム発生器１６と、ビーム整形レンズ１７と、偏光整形器１８と、スキャンアクチュエータ１９とを有する。ビーム発生器１６は、例えば、半導体レーザ装置で構成され、所定の波長の光を発生させる。本実施形態では、ビーム発生器１６は、赤外域の波長の光を発生させる。ビーム発生器１６は、光パルスを発生させる。光パルスを発生するタイミングは衝突予測手段３により制御される。ビーム整形レンズ１７は、ビーム発生器１６で発生した光ビームを整形する。偏光整形器１８は、ビーム整形レンズ１７から出力された光ビームの入射面に垂直な成分の一部を反射させることにより光ビームを偏光させる。スキャンアクチュエータ１９は、偏光整形器１８で偏光された光ビームを所望の方向に出射させる。本実施形態では、スキャンアクチュエータ１９とビーム発生器１６が制御されることにより、照射手段４は、自車両進行方向と垂直の方向に並んだ２つの光ビームスポットを１組として、複数の組の光ビームスポットを照射する。各組の光ビームスポットは、自車両進行方向の路面上の異なる位置に照射される。なお、ビーム発生器１６が発生させる光は赤外域の波長の光に限られず、どのような波長の光であってもよい。

次に図２Ａから図６を参照して、照射手段４が照射する光ビームスポットについて説明する。図２Ａおよび図２Ｂは、スキャンアクチュエータ１９の詳細な構成を示す図である。図２Ａは、スキャンアクチュエータ１９を側方から見た図であり、図２Ｂはスキャンアクチュエータ１９を上方から見た図である。なお、図２Ａおよび図２Ｂ（および図３）では、図の左側が車両の前方に対応する。図２Ａおよび図２Ｂに示されるように、スキャンアクチュエータ１９は、ポリゴンミラー２１と反射鏡２２で構成される。ポリゴンミラー２１は、上面と下面および６つの側面２１ａから側面２１ｆにより構成された柱状の形状である。図２Ａに示されるように、ポリゴンミラー２１の側面は、底面と垂直な方向よりもある角度θ１を有して底面と接している。各側面は、その角度θ１が異なるように構成される。例えば、側面２１ａと側面２１ｂとでは、上記角度θ１が異なる。また、ポリゴンミラー２１は、回転軸２１ｇを中心に時計回りに回転可能である。なお、ポリゴンミラー２１は、上記構成に限らず、例えば８つの側面を有していてもよい。

図３は、ポリゴンミラー２１の回転により車両前方に照射される光ビームの様子を示した図である。図３（ａ）に示されるように、ビーム発生器１６から出射した光ビームは、反射鏡２２で反射し、さらにポリゴンミラー２１の１つの側面（図では側面２１ａ）で反射した後、車両の前方に出射される。このとき、光ビームが出射される方向は、車両前方の水平方向とある角度θ２を有し、光ビームは車両前方の路面上に照射される。ここで、ポリゴンミラー２１の側面の角度θ１が側面２１ａから側面２１ｆでそれぞれ異なるため、各側面に入射する光の入射角が異なる。従って、光ビームの出射方向の角度θ２はポリゴンミラー２１の各側面によって異なる。このため、各側面で反射した光ビームは車両の進行方向の異なる位置に照射され、角度θ２が小さい場合は、より遠方に光ビームは照射される。例えば、ポリゴンミラー２１の側面２１ａの角度θ１を側面２１ｂの角度よりも小さくすることにより、側面２１ａよりも側面２１ｂで反射した方が角度θ２が小さくなり、従って、側面２１ａより側面２１ｂの方が、遠方に光ビームが照射される。ポリゴンミラー２１の各側面の角度θ１は、各側面で反射した光ビームスポットが車両前方の路面上の異なる位置に照射されるように、調整される。なお、この角度θ１は、各側面で反射した光ビームが、車両前方の予め定められた距離の位置に照射されるように設定されてもよいし、上記距離が可変になるように角度θ１が制御されてもよい。

図３（ｂ）は、ポリゴンミラー２１を上方から見た図であり、光ビームをポリゴンミラー２１の側面２１ａに照射した場合の光ビームが照射される方向を示した図である。上述したように、ポリゴンミラー２１は、回転軸２１ｇを中心に回転可能である。図３（ｂ）に示されるように、回転しているポリゴンミラー２１の側面２１ａで反射した光ビームは、車両の進行方向に対して、ある角度θ３を有して車両前方に出射される。この角度θ３は、ポリゴンミラー２１の回転角によって異なる。従って、ポリゴンミラー２１を回転させながら１つの側面に、例えば２つの光パルスを照射した場合、車両前方の路面上には車両進行方向と略垂直な方向に２つ並んだ光ビームスポット（１組の光ビームスポット）が照射される。この時に路面上に描かれる光ビームスポットを示した図が図４である。

図４は、ポリゴンミラー２１を回転させながら２つの側面にそれぞれ２つの光パルスを照射した場合に路面上に描かれる光ビームスポットを示した図である。光ビームスポットＡ１およびＡ２（以下、組Ａの光ビームスポットと呼ぶ。）は、ポリゴンミラー２１の側面２１ａに光パルスを照射した場合に自車両４１の進行方向の路面上に照射される光ビームスポットである。光ビームスポットＢ１およびＢ２（以下、組Ｂの光ビームスポットと呼ぶ。）は、ポリゴンミラー２１の側面２１ｂに光パルスを照射した場合に自車両４１の進行方向の路面上に照射される光ビームスポットである。図４に示されるように、車両前方の所定距離の位置に、組Ａの光ビームスポットが照射され、それよりも遠方に組Ｂの光ビームスポットが照射される。さらに、その他の側面２１ｃから２１ｆに光パルスを照射した場合、組Ｂの光ビームスポットよりもさらに遠方に光ビームスポットの組が照射される。ここで、ポリゴンミラー２１の１つの側面に照射した２つの光ビームスポットの時間間隔を、β（ｓｅｃ）とする。時間間隔βは、照射する各側面によって異なる値に設定される。また、ポリゴンミラー２１が１回転する時間をα（ｓｅｃ）とする。また、各側面２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆに２つの光パルスを照射した場合に路面上に照射される２つの光ビームスポットの組をそれぞれ組Ｃ、組Ｄ、組Ｅ、組Ｆの光ビームスポットと呼ぶ。

照射手段４は、照射する光ビームスポットの時間間隔と自車両がその照射位置に到達するまでの時間を対応させて、光ビームスポットを照射する。図５は、自車両が、照射する光ビームスポットの組の位置に自車両が到達するまでの時間を光ビームスポットの時間間隔に対応させて、光ビームスポットを照射することを示す図である。図５に示されるように、自車両４１は、自車両４１の進行方向の所定距離の位置に複数組の光ビームスポットを照射しながら矢印の方向に走行している。他車両４２は、検出部１１を有し、自車両４１が検出領域Ｒ内に照射した光ビームスポットを検出する。Ｔｄ１は、自車両４１が、組Ａの光ビームスポットが照射された位置に到達するまでの時間（ｓｅｃ）を示す。同様に、Ｔｄ２からＴｄ６は、それぞれ、組Ｂから組Ｆの光ビームスポットが照射された位置に到達するまでの時間を示す。ここで、各組の光ビームスポットが照射された位置に自車両４１が到達するまでの時間Ｔｄを、各組の光ビームスポットの時間間隔β（ｓｅｃ）に対応させる。すなわち、光ビームスポットの時間間隔βと時間Ｔｄとの対応関係が予め定められており、自車両は、当該対応関係に従って光ビームスポットを照射する。光ビームスポットを検出した他車両は、上記対応関係を予め記憶しており、時間間隔βを測定することで、時間Ｔｄを求めることができる。例えば、組Ａの光ビームスポットおよび組Ｂの光ビームスポットの時間間隔をそれぞれβ１、β２とした場合、時間Ｔｄ１を時間間隔β１に対応させ、時間Ｔｄ２を時間間隔β２に対応させる。同様に、時間Ｔｄ３からＴｄ６を時間間隔β３からβ６にそれぞれ対応させる。このように自車両４１が各組の光ビームスポットの照射位置に到達するまでの時間Ｔｄを、各組の光ビームスポットの時間間隔βに対応させた場合、検出領域Ｒに照射された２つの光ビームスポットの時間間隔βを他車両４２が測定することによって、他車両４２は自車両４１が検出領域Ｒに到達するまでの時間を知ることができる。ここで、自車両４１が各組の光ビームスポットの照射位置に到達するまでの時間Ｔｄは、自車両４１の走行情報、すなわち、自車両４１の速度、自車両４１から光ビームスポットが照射される位置までの距離および加速度を考慮して決定される。

なお、自車両４１が各組の光ビームスポットの照射位置に到達するまでの時間Ｔｄが、Ｔｄ１からＴｄ６の順に大きくなる場合、各組の光ビームスポットの時間間隔βは、β１からβ６の順に小さく設定されることが好ましい。その理由は、各組の２つの光ビームスポットの距離間隔は、自車両４１から光ビームスポットが照射される位置までの距離（Ｌとする）とポリゴンミラー２１の回転角θ３とで決まり、距離Ｌが長ければ２つの光ビームスポットの距離間隔が長くなってしまうからである。また、ポリゴンミラー２１は回転しているため、２つの光パルスの時間間隔βが長い場合、回転角θ３は大きくなる。各組の２つの光ビームスポットの距離間隔が長ければ、他車両４２の検出領域Ｒの範囲外に２つの光ビームスポットが照射されてしまう。以上のような理由から、光ビームスポットの照射位置が自車両４１から遠方ほど、光ビームスポットの時間間隔βを小さくすることが好ましい。

図６は、側面２１ａから２１ｃに光パルスを照射した場合の時間と光ビームの関係を模式的に示した図である。横軸は時間ｔを表し、縦軸は光ビームの強さを表す。Ａ１およびＡ２は、組Ａの光ビームスポットを表す。同様に、Ｂ１およびＢ２、Ｃ１およびＣ２はそれぞれ組Ｂ、組Ｃの光ビームスポットを表す。図６に示されるように、照射手段４は、ポリゴンミラー２１の各側面（図６では側面２１ａから２１ｃ）に、２つの光パルスを異なる時間間隔（図６ではβ１からβ３）で照射する。このように、照射手段４は、ポリゴンミラー２１が１回転する間（時間α）、各側面にそれぞれ２つの光ビームスポットを異なる時間間隔で照射する。

なお、本実施形態では、光ビームのパターンとして、路面に２つの光ビームスポットを形成する（２つの光パルスを照射する）こととしたが、光ビームスポットの数は２つ以上であってもよい。また、他の実施形態においては、光ビームのパターンは、光ビームスポットに限らず、路面に線状に形成される光ビーム（継続して照射された光ビーム）を含んでいてもよい。つまり、照射手段４は、照射時間が異なる複数の光ビームを照射するようにしてもよい。この場合、線状に形成される光ビームと光ビームスポットとを含むパターンに対して、上記時間Ｔｄを対応させることができる。例えば、３つの光ビームスポットからなるパターンを時間Ｔｄ１に対応させ、２つの光ビームスポットと、１つの線状に形成される光ビームとからなるパターンを時間Ｔｄ２に対応させてもよい。また、光ビームの照射時間（路面に線状に形成される光ビームの長さ）に対して上記時間Ｔｄを対応させることも可能である。

また、本実施形態では、ポリゴンミラー２１により、上記光ビームスポットを照射することとしたが、このようなパターンの光ビームスポットを照射するものであればどのようなものでもよい。例えば、ガルバノミラーを用いて、このようなパターンの光ビームスポットを照射してもよい。

図１に戻り、支援手段５は、回避支援を行う回避支援部５１と、乗員保護支援を行う乗員保護支援部５２とを含む。衝突予測手段３が自車両と他車両との衝突が有ると予測し、回避支援が行われた場合の上記位置関係が、自車両の側面に他車両が衝突する位置関係でないと予測した場合、支援手段５は、回避支援を行う。支援手段５は、回避支援部５１により、運転者への通知、ブレーキアシスト制御、介入ブレーキ制御、または操舵制御の少なくともいずれか１つにより、回避支援を行う。本実施形態では、回避支援部５１は、運転者への通知、例えば、運転者にブレーキを踏むことを促す通知を音声および／または映像により行う。一方、衝突予測手段３が自車両と他車両との衝突が有ると予測し、回避支援が行われた場合の上記位置関係が、自車両の側面に他車両が衝突する位置関係であると予測した場合、支援手段５は、乗員保護支援を行う。支援手段５は、乗員保護支援部５２により、車両側面のエアバッグ装置のセーフィング解除または乗員シート位置変更手段よるシート位置の変更の少なくともいずれか１つにより乗員保護支援を行う。本実施形態では、乗員保護支援部５２は、車両側面のエアバッグ装置のセーフィング解除を行う。

次に、情報取得手段２について詳細に説明する。情報取得手段２は、図１に示されるように、検出部１１と、特定部１２とを含む。検出部１１は、自車両進行方向の路面上の所定領域を検出領域として、他車両が照射した光ビームスポットを検出する。特定部１２は、検出部１１で検出した光ビームスポットから他車両の走行情報を特定する。以下、各部について詳細に説明する。

検出部１１は、車両前方に搭載され、自車両進行方向の路面上の所定領域を検出領域として、他車両が照射した光ビームスポットを検出する。検出部１１で検出する光ビームスポットは、上述した照射手段４を有する他車両から照射される。検出領域は、車両前方の所定距離離れた領域であり、車両の速度や環境に応じて距離や領域が変化するように制御されてもよい。すなわち、車両が高速で走行中や車両が下り坂を走行中などは、検出領域はより遠方かつ広範囲になるように設定されてもよい。なお、検出部１１は、車両前方に搭載される必要はなく、車両の後方に搭載されてもよいし、車両の前方および後方のどちらにも搭載されてもよい。すなわち、車両の進行方向に存在する光ビームスポットを検出すればよく、例えば、前方進行中は前方の検出部１１が作動し、後方進行中は、後方の検出部１１が作動するように制御されてもよい。

図１に示されるように、検出部１１は、レンズ１３と、フィルタ１４と、受光素子１５とを有する。レンズ１３は、車両前方の検出領域から入射される光を集光する。フィルタ１４は、集光された光のうち、所定の波長の光を透過する。ここで所定の波長の光とは、他車両が照射手段４から照射した光である。受光素子１５は、フィルタ１４が透過した光を受光する。受光素子１５は、空間分解能を持たず、受光した光を電気信号に変換する。変換された電気信号は特定部１２へ出力される。以上のようにして、検出領域に照射された光ビームスポットは、レンズ１３、フィルタ１４、受光素子１５を介して検出される。なお、受光素子１５は、空間分解能を持つものでもよい。

次に、特定部１２について説明する。特定部１２は、検出部１１で検出された複数の光ビームスポットの時間間隔から、他車両が光ビームスポットが照射された位置に到達するまでの時間を特定する。特定部１２は、検出部１１で検出された光ビームスポットの時刻をメモリ上に記憶しておく。特定部１２は、メモリ上に記憶された各光ビームスポットの時刻から、２つの光ビームスポットの時間間隔βを算出する。次に、算出された２つの光ビームスポットの時間間隔βから、他車両が光ビームスポットが照射された位置に到達するまでの時間Ｔｄを特定する。本実施形態では、この時間Ｔｄは、予め特定部１２のメモリ上に記憶された対応表によって、時間間隔βと対応付けられる。例えば、時間Ｔｄ１は時間間隔β１に、Ｔｄ２はβ２にそれぞれ予め対応付けされている。以上のようにして、検出部１１によって検出された２つの光ビームスポットの時間間隔から、他車両が光ビームスポットが照射された位置に到達するまでの時間を取得することができる。なお、検出された２つの光ビームスポットの時間間隔βは、必ずしも予め対応付けされている値（例えばβ１やβ２）と一致する必要はなく、誤差等を考慮して予め対応付けされた値の所定範囲であればよい。また、時間Ｔｄは予め定められた時間間隔βとの対応表により特定される必要はなく、何らかの算出式を用いて、その算出式と検出された時間間隔βにより、算出されてもよい。この場合、他車両は、時間Ｔｄと時間間隔βが上記算出式を満たすように、光ビームスポットを照射する。

なお、自車両の検出領域には、他車両が照射した光ビームスポットが様々な物体に反射して検出領域に到達したマルチパスによる光ビームスポットや他車両と他車両とは異なる第３の車両とから照射された光ビームスポット等（これらを不適切な光ビームスポットと呼ぶ）が含まれる可能性がある。自車両の検出部１１は、これら不適切な光ビームスポットを検出する可能性がある。特定部１２は、検出した複数の光ビームスポットの中にこのような不適切な光ビームスポットが含まれるか否かを、検出した複数の光ビームスポットの時間間隔βおよびポリゴンミラー２１が１回転する時間αにより判別することが可能である。すなわち、検出された２つの光ビームスポットの時間間隔βが、上記特定部１２のメモリ上に対応付けされた時間間隔と異なっている場合（誤差等を考慮した所定の範囲を超えている場合）、検出された２つの光ビームスポットは上記不適切な光ビームスポットであると判別することができる。また、光ビームスポットの組は、ポリゴンミラー２１が１回転する時間α周期で照射されるため、時間α間隔でない光ビームスポットの組を複数検出した場合、特定部１２は、それらは上記不適切な光ビームスポットであると判別することができる。例えば、２つの組の光ビームスポットを検出し、それらの組の時間間隔が時間αでなければ、これらは異なる車両から照射された光ビームスポットであると判別することができる。

次に、図７から図１３を参照して、衝突予測手段３の詳細について説明する。図７は、自車両が他車両を検出した時点での他車両の位置によって、衝突時の位置関係が変わることを示す図である。自車両４１は、図７に示されるように、上述した検出部１１を含み、自車両進行方向の検出領域Ｒに他車両４２が照射した光ビームスポットを検出しながら矢印で示される方向に走行中である。他車両４２は、上述した照射手段４を備える。他車両４２は、照射する光ビームスポットの時間間隔βと他車両がその照射位置に到達するまでの時間Ｔｄを対応させて、光ビームスポットを照射する。他車両４２は、自車両４１の進行方向と直角の方向に走行中であり、自車両４１の検出領域Ｒに向かって走行中である。

他車両４２が位置Ｐ１よりも検出領域Ｒから遠方にある場合（図の位置Ｐ１よりも左側にある場合）、他車両４２と自車両４１がそれぞれ速度を維持して走行したときでも、自車両４１と他車両４２とは衝突せず、自車両４１が先に検出領域Ｒを通過する。このような領域をＣ領域と呼ぶことにする。この領域は、自車両および他車両の速度、それぞれの車両から衝突予測位置までの距離等によって変化する。図８は、他車両４２がＣ領域にある場合に、自車両４１と他車両４２がそれぞれ速度を維持して走行したときに自車両４１と他車両４２がすれ違う様子を示した図である。自車両４１が他車両４２を検出した時点で他車両４２がＣ領域にある場合、図８に示されるように、他車両４２が検出領域Ｒに到達する前に、自車両４１は検出領域Ｒを通過する。ここで、自車両４１が他車両４２を検出した時点から、自車両４１が検出領域Ｒを完全に通過するまでの時間をＴ０（ｓｅｃ）とする。Ｔ０は、自車両４１から検出領域Ｒまでの距離と自車両４１の速度から求められ、衝突判断の閾値として設定される。閾値Ｔ０は、自車両４１の大きさも考慮して求められてもよい。他車両４２が検出領域Ｒに到達するまでの時間Ｔｄが閾値Ｔ０以上の場合、自車両４１は、他車両４２が検出領域Ｒに到達するまでに検出領域Ｒを通過する。すなわち、図７に示されるように、自車両４１が他車両４２を検出した時点で他車両４２がＣ領域に存在する場合、自車両４１と他車両４２は衝突しない。従って、衝突予測手段３は、自車両４１と他車両４２とは衝突しないと判断し、運転者に対して支援を行わない。

一方、図７に示されるように、他車両４２が位置Ｐ３よりも検出領域Ｒから遠方、かつ、上記Ｐ１の位置よりも検出領域Ｒ側に存在する場合、自車両４１と他車両４２がそれぞれ速度を維持して走行したとき、他車両４２は、自車両４１の側面に衝突する。このような領域をＢ領域と呼ぶことにする。図９は、他車両４２がＢ領域にある場合に、自車両４１と他車両４２がそれぞれ速度を維持して走行したときに他車両４２が自車両４１の側面に衝突する様子を示した図である。図９に示されるように、自車両４１が検出領域Ｒに到達した後、検出領域Ｒを通過する前に、他車両４２が検出領域Ｒに到達する。そのため他車両４２は自車両４１の側面に衝突する。

ここで、自車両４１が他車両４２を認識した時点で、自車両４１が減速する場合を考慮する。自車両４１が減速した場合、他車両４２が検出領域Ｒに到達した時点で、自車両４１は、図９で示される位置よりも進行方向と反対側の位置（図９に示される位置よりも下側）に到達する。自車両４１が減速することにより、他車両４２が検出領域Ｒに到達した時点で、自車両４１が検出領域Ｒよりも手前に位置する場合（すなわち他車両４２が先に検出領域Ｒに到達する場合）、他車両４２は自車両４１の側面に衝突しない。この場合、自車両４１が他車両４２の側面に衝突するか、または、自車両４１が検出領域Ｒに到達する前に他車両４２が検出領域Ｒを通過することにより、自車両４１と他車両４２とは衝突しない。すなわち、自車両４１が減速しなければ、他車両４２は自車両４１の側面に衝突するが、自車両４１が減速すれば、自車両４１の側面への衝突は回避される。一方、自車両４１が減速した場合でも、他車両４２が検出領域Ｒに到達した時点で、自車両４１が検出領域Ｒを通過中の場合（すなわち他車両４２が後に検出領域Ｒに到達する場合）、他車両４２は自車両４１の側面に衝突する。すなわち、自車両４１が減速しても減速しなくても、自車両４１の側面への衝突は回避されない。このように、Ｂ領域の中に、減速によって自車両４１への側面衝突が回避できる領域と、回避できない領域とが存在する。Ｂ領域の中で、減速によって自車両４１への側面衝突が回避できる領域をＢ１領域、回避できない領域をＢ２領域と呼ぶことにする。図７に示されるように、Ｂ２領域は、Ｂ１領域よりも検出領域Ｒの遠方側に位置する。Ｂ１領域とＢ２領域の境界の位置をＰ２とする。

一般に、車両同士が衝突する場合、車両の側面に衝突する方が、車両の前面に衝突するよりも危険である。そのため、他車両が自車両の側面に衝突することは、可能な限り回避されるべきである。一方、自車両が減速しながら自車両の側面に他車両が衝突した場合、減速しない場合に比べて、危険となる場合がある。減速しなければ自車両の後方側面に衝突するにも拘わらず、減速することにより自車両の中央側面に衝突し、乗員への衝撃が大きくなる可能性や、減速により乗員への負荷が生じた上で側面衝突をすることによって乗員への衝撃を増大させる可能性があるからである。従って、自車両が減速することにより、自車両への側面衝突を回避することができる場合は、自車両は減速すべきであり、減速によっても自車両への側面衝突を回避することができない場合は、自車両は減速すべきでない。また、自車両が他車両の側面に衝突する場合は、他車両への衝撃を軽減するため、可能な限り減速すべきである。

従って、図７において、自車両４１が他車両４２を検出した時点で、他車両４２がＢ２領域にある場合、衝突予測手段３は、回避支援を行っても、衝突時の位置関係は自車両４１の側面に他車両４２が衝突する位置関係であると予測する。そのため、衝突予測手段３は、回避支援を行わない。この場合、衝突予測手段３は、支援手段５に対して、乗員保護支援の準備のための命令を送信する。乗員保護支援とは、上述した乗員保護支援部５２による支援であり、本実施形態では、側面エアバッグ装置による支援である。一方、自車両４１が他車両４２を検出した時点で、他車両４２がＢ１領域にある場合、衝突予測手段３は、回避支援を行うことにより、自車両４１と他車両４２とは衝突しないか、衝突時の位置関係は他車両４２の側面に自車両４１が衝突する位置関係であると予測する。そのため、衝突予測手段３は、回避支援を行う。この場合、衝突予測手段３は、支援手段５に対して回避支援のための命令を送信する。回避支援とは、上述した回避支援部５１による支援であり、本実施形態では、運転者にブレーキを促す通知である。ここで、図７に示されるように、他車両４２が位置Ｐ２から検出領域Ｒに到達するまでの時間をＴ１とする。時間Ｔ１は、衝突判断手段３が、回避支援を行うか、乗員保護支援を行うかを判断するための閾値である。ここで、閾値Ｔ１の算出方法について説明する。

図１２は、自車両４１が減速することにより側面衝突を回避できる領域を求める図である。図１２に示されるように、自車両４１は速度ｖ１で走行中であり、他車両４２は速度ｖ２で検出領域Ｒに向かって走行中である。自車両４１の前端と他車両４２の前端は、時間Ｔ１（ｓｅｃ）後に、検出領域Ｒで衝突する。自車両４１と検出領域Ｒとの距離をｌ（ｍ）とし、他車両４２と検出領域Ｒとの距離をｘ（ｍ）とする。また、自車両４１は、他車両４２を検出した時点から、加速度αで減速を開始する。このような場合、自車両４１は、以下の式１を満たす。
ｖ１・Ｔ１−α・（Ｔ１−ｔ０）²／２＝ｌ （式１）
ここで、ｔ０は人間が危険を認識してからブレーキを踏むまでに要する時間等遅れ時間である。上記、式１を時間Ｔ１について解くと、以下式２になる。
Ｔ１＝ｔ０＋ｖ１／α±√（（ｖ１／α）²＋２・（ｖ１・ｔ０−ｌ）／α） （式２）
従って、時間Ｔ１は、以下の式３により表される。
Ｔ１＝ｔ０＋ｖ１／α−√（（ｖ１／α）²＋２・（ｖ１・ｔ０−ｌ）／α） （式３）
ここで、時間Ｔ１は式３から明らかなように、自車両４１の速度ｖ１、加速度α、自車両４１から検出領域Ｒまでの距離ｌで求められる。

一方、自車両４１が低速で走行中であり、他車両４２が高速で走行中の場合、自車両４１および他車両４２が図１２に示される位置にある時点で、自車両４１は、他車両４２の光ビームスポットを検出していない場合がある。他車両４２が照射する光ビームスポットのうち、最も他車両４２から遠い位置に照射される光ビームスポットが自車両４１の検出領域Ｒに到達していないからである。図１３は、他車両４２の最も遠い光ビームスポットが自車両４１の検出領域Ｒに到達していない場合を示す図である。図１３に示される時点から時間Ｔ１（ｓｅｃ）後、自車両４１と他車両４２は検出領域Ｒで衝突する。しかし、自車両４１は、図１３に示される時点では、他車両４２の光ビームスポットを検出できない。自車両４１は、図１３に示される時点から、所定時間経過後、他車両４２が照射する他車両４２から最も遠い光ビームスポットを検出する。ここで、他車両４２がある位置から他車両４２が照射する最も遠い光ビームスポットの位置までの距離をｓ（ｍ）とすると、上記所定時間は、ｘ−ｓ（ｍ）の距離を他車両４２が走行するまでの時間である。すなわち、自車両４１は、（ｘ−ｓ）／ｖ２（ｓｅｃ）だけ遅れて、他車両４２を認識する。従って、この場合、上記式１において遅れ時間ｔ０がｔ０＋（ｘ−ｓ）／ｖ２に置き換えられる。
ｖ１・Ｔ１−α・（Ｔ１−ｔ０−（ｘ−ｓ）／ｖ２）²／２＝ｌ （式４）
また、時間Ｔ１は以下の式５を満たす。
Ｔ１＝ｘ／ｖ２ （式５）
式４および式５から時間Ｔ１を求めると以下、式６になる。
Ｔ１＝（α・（ｓ／ｖ２−ｔ０）²／２＋ｌ）／ｖ１ （式６）
ここで、ｓ／ｖ２は、速度ｖ２で走行中の他車両４２が距離ｓを走行する時間であり、この値は、自車両４１が他車両４２の最も遠い光ビームスポットの時間間隔を測定することによって求められる。従って、自車両４１は、検出した光ビームスポットの時間間隔と自車両４１の速度や加速度等の情報から、上記時間Ｔ１を算出することができる。なお、時間Ｔ１を上記式３により求めるべきか、上記式６により求めるべきかは、上記他車両の速度ｖ２、距離ｓ、自車両の速度ｖ１により変わるが、ここでは、自車両４１の速度ｖ１が所定速度よりも遅い場合に、上記式６により求めることにする。

以上のようにして、自車両４１は、閾値Ｔ１を求めることができる。自車両４１は、他車両４２が検出領域Ｒに到達するまでの時間Ｔｄを上述した情報取得手段により取得する。取得した時間Ｔｄが閾値Ｔ１以上であれば、自車両４１への側面衝突は回避できない。一方、時間Ｔｄが閾値Ｔ１よりも小さければ、自車両４１への側面衝突は回避できる。

また、図７に戻り、他車両４２が位置Ｐ４よりも検出領域Ｒから遠方、かつ、上記Ｐ３の位置よりも検出領域Ｒ側に存在する場合、自車両４１と他車両４２がそれぞれ速度を維持して走行したとき、自車両４１は、他車両４２の側面に衝突する。このような領域をＡ領域と呼ぶことにする。図１０は、他車両４２がＡ領域にある場合に、自車両４１と他車両４２とがそれぞれ速度を維持して走行したときに、自車両４１が他車両４２の側面に衝突する様子を示した図である。自車両４１が他車両４２を検出した時点で、他車両４２がＡ領域にある場合、図１０に示されるように、自車両４１が検出領域Ｒに到達する前に、他車両４２は検出領域Ｒに到達する。この場合、自車両４１は他車両４２の側面に衝突するため、他車両４２にとって危険である。従って、自車両４１は、回避支援を行う。これにより、自車両４１は、他車両への側面衝突を回避する、または衝突した場合の他車両４２への衝撃を軽減することができる。

さらに、他車両４２が、Ｐ４よりも検出領域Ｒ側に存在する場合、すなわちＡ領域よりも右側にある場合は、他車両４２は、自車両４１より先に検出領域Ｒを通過する。図１１は、他車両４２がＡ領域よりも右側にある場合に、自車両４１と他車両４２とがそれぞれ速度を維持して走行したときに、他車両４２が自車両４１より先に検出領域Ｒを通過する様子を示した図である。図１１に示されるように、自車両４１が検出領域Ｒに到達する前に、他車両４２は検出領域Ｒを通過する。この場合、衝突予測手段３は、自車両４１と他車両４２とは衝突しないと判断し、運転者に対して支援を行わない。ここで、自車両４１と他車両４２とがそれぞれ速度を維持して走行したときに、自車両４１が他車両４２の後方の側面に衝突する限界の時間をＴ２とする。図７に示されるように、時間Ｔ２は、Ａ領域とＡ領域よりも検出領域Ｒ側との境界を示し、衝突判断の閾値として設定される。閾値Ｔ２は、自車両４１と他車両４２の速度、各車両から検出領域Ｒまでの距離、他車両４２の大きさ等を考慮して定められるが、ここでは、自車両４１が検出領域Ｒに到達するまでに要する時間よりも所定時間短い時間に設定される。他車両４２が検出領域Ｒに到達するまでに要する時間Ｔｄが閾値Ｔ２よりも小さい場合、自車両４１が検出領域Ｒに到達するまでに他車両４２は検出領域Ｒを通過する。

なお、本実施形態においては、衝突予測手段３は、回避支援として自車両がブレーキ等で減速することにより、自車両４１と他車両４２との衝突時の位置関係が自車両４１の側面に他車両４２が衝突する位置関係か否かを予測したが、回避支援として操舵制御を行うことにより、上記位置関係か否かを予測してもよい。すなわち、他車両４２が上記Ｂ領域にある場合において、自車両４１が操舵制御を行うことによって自車両４１の走行軌道を変化させ、自車両４１が衝突予測位置に到達した時点での自車両４１の位置と他車両４２の位置とを計算することによって、衝突予測手段３は、上記位置関係を予測してもよい。そして、予測された上記位置関係が、自車両４１の側面に他車両４２が衝突する位置関係である場合は、衝突予測手段３は、乗員保護支援を行うように支援手段５に対して命令を送信する。反対に、予測された上記位置関係が、自車両４１の側面に他車両４２が衝突しない位置関係である場合は、衝突予測手段３は、回避支援として操舵制御を行うように支援手段５に対して命令を送信する。また、衝突予測手段３は、回避支援として、減速および操舵制御を組み合わせて、上記位置関係を予測してもよい。

回避支援として操舵制御を行うことによる衝突時の位置関係は、例えば、以下のように求めることができる。自車両４１は、操舵制御を考慮して進行方向に対して垂直に配置された複数の検出領域を有する。自車両４１は、操舵制御を行うことによって変化する走行軌道を算出し、算出した（自車両の）走行軌道から新たな衝突予測位置を算出する。そして、新たな衝突予測位置に到達するまでの時間を自車両４１の速度と距離等から算出する。一方、新たな衝突予測位置に他車両による光ビームスポットが生成され、かつ、当該衝突予測位置が自車両４１の（複数ある内の１つの）検出領域内にある場合には、自車両４１は、当該衝突予測位置の光ビームスポットを検出することによって、他車両が新たな衝突予測位置に到達するまでの時間を算出することができる。また、後述するように、他車両４２の速度と当該光ビームスポットまでの距離とが光ビームスポットに対応付けられる場合には、自車両４１が他車両４２の光ビームスポットを検出することにより、自車両４１は、他車両４２の速度および距離を求めることができる。自車両４１は、求められた他車両４２の速度と距離とから他車両４２が新たな衝突予測位置に到達するまでの時間を算出することができる。そして、以上のようにして算出された、自車両４１が新たな衝突予測位置に到達するまでの時間と、他車両４２が新たな衝突予測位置に到達するまでの時間とに基づいて、自車両４１と他車両４２とが衝突するか否か、さらに、衝突時の位置関係を算出することができる。

以上が衝突予測装置１の各部の説明である。

（衝突予測装置１の動作）
次に、図１４を参照して、衝突予測装置１の動作について説明する。図１４は、衝突予測装置１の衝突判断の流れを示すフローチャートである。図１４に示すフローチャートによる処理は、衝突予測手段３によって制御される。図１４に示すフローチャートは、例えば、イグニッションがＯＮである間、あるいは、自車両が走行している間、繰り返し実行される。以下、図１４に示すフローチャートの説明をする。

まず、ステップＳ１０１において、衝突予測手段３は、情報取得手段２に対して、他車両が検出領域Ｒに到達するまでに要する時間Ｔｄを取得するように命令を送信する。情報取得手段２の特定部１２は、検出部１１を作動させ、検出領域で検出される光ビームスポットの検出を開始する。特定部１２は、検出した光ビームスポットの検出時刻をメモリ上に記憶しておく。特定部１２は、他車両が照射した２つの光ビームスポットを検出した場合、ステップＳ１０２に処理を進める。特定部１２は、他車両が照射した２つの光ビームスポットを検出するまで、ステップＳ１０１の処理を繰り返し実行する。

ステップＳ１０２において、特定部１２は、メモリ上に記憶された各光ビームスポットの時刻から、２つの光ビームスポットの時間間隔βを算出する。次に、算出された２つの光ビームスポットの時間間隔βから、他車両が光ビームスポットが照射された位置に到達するまでの時間Ｔｄを特定する。特定部１２は、特定した時間Ｔｄを衝突予測手段３に出力する。特定部１２から時間Ｔｄを受け取った衝突予測手段３は、ステップＳ１０３に処理を進める。

ステップＳ１０３において、衝突予測手段３は、自車両の車速が所定以上か否かを判定する。ここでは、自車両の車速が所定以上の場合、上述した閾値Ｔ１を式３により算出し、車速が所定未満の場合、閾値Ｔ１を式６により算出する。自車両の車速が所定以上の場合、衝突予測手段３は、ステップＳ１０４に処理を進める。自車両の車速が所定未満の場合、衝突予測手段３は、ステップＳ１０５に処理を進める。

ステップＳ１０４において、衝突予測手段３は、閾値Ｔ０、Ｔ１およびＴ２を上述した方法により、算出する。閾値Ｔ１は、上述した式３により算出される。

ステップＳ１０５において、衝突予測手段３は、閾値Ｔ０、Ｔ１およびＴ２を上述した方法により、算出する。閾値Ｔ１は、上述した式６により算出される。

ステップＳ１０６において、衝突予測手段３は、時間Ｔｄが閾値Ｔ０以上か否かを判定する。時間Ｔｄが閾値Ｔ０以上の場合、上述したように、自車両は、他車両が検出領域に到達するまでに、検出領域を通過する。従って、この場合、衝突予測手段３は、自車両と他車両が衝突しないと判断し、ステップＳ１０７に処理を進める。ＴｄがＴ０よりも小さい場合、衝突予測手段３は、ステップＳ１０８に処理を進める。

ステップＳ１０７において、衝突予測手段３は、自車両と他車両とは衝突しないため、支援を行わず、処理を終了する。

ステップＳ１０８において、衝突予測手段３は、時間Ｔｄが閾値Ｔ１以上か否かを判定する。時間Ｔｄが閾値Ｔ１以上の場合、ステップＳ１０９に処理を進める。この場合、図７に示されるように、他車両はＢ２領域に存在する。すなわち、上述したように、衝突予測手段３は、自車両が減速することによっても他車両が自車両の側面に衝突すると予測する。時間Ｔｄが閾値Ｔ１よりも小さい場合、衝突予測手段３は、ステップＳ１１０に処理を進める。

ステップＳ１０９において、衝突予測手段３は、乗員への保護を行うために、支援手段５に対して、乗員保護支援部５２を作動させるように命令を送信する。命令を受信した支援手段５は、乗員保護支援部５２の作動準備を行う。乗員保護支援部５２は、上述したように、側面エアバッグ装置である。その後衝突予測手段３は、処理を終了する。

ステップＳ１１０において、衝突予測手段３は、時間Ｔｄが閾値Ｔ２以上か否かを判定する。時間Ｔｄが閾値Ｔ２以上の場合、ステップＳ１１１に処理を進める。この場合、図７に示されるように、他車両はＢ１領域またはＡ領域に存在する。すなわち、上述したように、衝突予測手段３は、自車両が減速することによって、他車両が自車両の側面に衝突しないと予測する。一方、時間Ｔｄが閾値Ｔ２より小さい場合、ステップＳ１１２に処理を進める。この場合、図７に示されるように、他車両はＡ領域よりも検出領域側に存在する。従って、自車両と他車両とは衝突せず、他車両は自車両よりも先に検出領域を通過する。

ステップＳ１１１において、衝突予測手段３は、自車両への側面衝突を回避するため、または、他車両への側面衝突を回避するため（もしくは他車両への衝撃を軽減するため）、支援手段５に対して、回避支援部５１を作動させるように命令を送信する。具体的には、回避支援部５１は、運転者にブレーキを促す通知を行う。その後衝突予測手段３は、処理を終了する。

ステップＳ１１２において、衝突予測手段３は、自車両と他車両とは衝突しないため、支援を行わず、処理を終了する。

以上示したように、本実施形態に係る衝突予測装置１は、他車両が照射した光ビームスポットの時間間隔から他車両が検出領域に到達するまでの時間Ｔｄを取得する（ステップＳ１０２）。次に、閾値Ｔ０、Ｔ１，Ｔ２を算出した後（ステップＳ１０４、ステップＳ１０５）、時間Ｔｄの値から他車両がどの領域に存在するかを判断する（ステップＳ１０６、ステップＳ１０８およびステップＳ１１０）。自車両が減速等を行った場合でも自車両の側面への衝突が避けされないときは（ステップＳ１０８においてＹｅｓ）、衝突予測装置１は、減速等を行わずに側面のエアバッグ装置の準備（セーフィング解除）をさせる（ステップＳ１０９）。自車両が減速等を行った場合、自車両の側面への衝突が避けられるときは（ステップＳ１１０においてＹｅｓ）、衝突予測装置１は、減速等のための支援を行う（ステップＳ１１１）。自車両と他車両とが衝突しない場合は（ステップＳ１０６においてＹｅｓ、ステップＳ１１０においてＮｏ）、衝突予測装置１は、支援を行わない（ステップＳ１０７、ステップＳ１１２）。

なお、本実施形態では、他車両が光ビームスポットの照射位置まで到達する時間Ｔｄを２つの光ビームスポットの時間間隔βに対応させたが、他の実施形態においては、他車両が異なる複数のパターンの光ビームを照射することにより、他車両は、所定のパターンを他車両の速度、照射位置までの距離および加速度に対応させて光ビームを照射してもよい。さらに、他車両の情報として他車両の大きさをも上記光ビームのパターンに対応させてもよい。自車両は、他車両が照射したパターンの光ビームを検出することで、これら他車両の走行情報を取得する。そして、他の実施形態における衝突予測装置は、これら他車両の走行情報から、上記自車両が他車両を検出した時点での位置（Ａ領域、Ｂ１領域、Ｂ２領域やＣ領域）を求め、それぞれの位置に応じて、上述したように支援を変えてもよい。

また、自車両の検出部に空間分解能を持たせることによって、他車両が照射した２つの光ビームスポットの位置から、他車両の接近方向を求めてもよい。すなわち、本実施形態において、他車両は、２つの光ビームスポットの組を他車両の進行方向と略直角に並ぶように照射し、他車両から見て左側の光ビームスポットを常に最初に照射する。一方、他車両が自車両の検出領域に接近する場合において、自車両の左側から自車両の進行方向と略直角に接近するとき、自車両は、自車両から進行方向の離れた位置に１つ目の光ビームスポットを検出し、それよりも自車両に近い位置に２つ目の光ビームスポットを検出する。自車両の検出部が空間分解能を有する場合、２つの光ビームスポットの位置を区別することができる。従って、２つの光ビームスポットの内、１つ目の光ビームスポットの方が２つ目の光ビームスポット遠い位置にある場合、自車両は、他車両が左側から接近中であると判別することができる。また、これら２つの光ビームスポットの位置から自車両の進行方向に対する他車両の進行方向の角度も判定することができる。このようにして、自車両は、他車両がどの方向から自車両の進路上に移動してくるかを判別し、支援の仕方を変えてもよい。例えば、本実施形態に係る衝突予測装置が、他車両が自車両の側面に衝突することを回避できないと判断した場合において、左側から他車両が接近中と判別したとき、本衝突予測装置は、左側側面エアバッグ装置のセーフィング解除をしてもよいし、乗員シート位置を右側に変更してもよい。また、上記角度を用いてより良い回避支援を考慮し、自車両と他車両との衝突時の位置関係を求めることができる。例えば、角度が直角の場合は制動回避を主体に考慮して、自車両への側面衝突が回避可能か否かを予測することができ、角度が鋭角、鈍角の場合は操舵回避を主体に考慮して、自車両への側面衝突が回避可能か否かを予測することができる。そして、より適切な回避支援を行うことで、自車両への側面衝突が回避できると予測された場合は、その適切な回避支援を行い、自車両への側面衝突が回避できないと予測された場合は、乗員保護支援を行うことができる。

以上述べたように、他車両が照射した予め定められた所定のパターンの光ビームを自車両が検出することによって、自車両は、他車両の走行情報（上記では速度、距離、加速度や方向等）を取得することができる。自車両は、これら他車両の走行情報と自車両の走行情報とから、自車両と他車両とが衝突した場合にどのような位置関係で衝突するか（他車両が自車両の側面に衝突するか、自車両が他車両の側面に衝突するか）を予測することができる。予測された衝突の位置関係に応じて、衝突予測装置は、乗員に対して支援を変えることができる。

また、本実施形態において、回避支援を行った場合において、自車両と他車両との衝突時の位置関係を予測し、その予測結果に応じて回避支援または乗員保護支援のいずれかを行ったが、これらのいずれも行ってもよい。すなわち、他車両が自車両の側面の一部（車両の前端または後端等乗員がいない位置）に衝突する場合、回避支援を行っても乗員への衝撃の増大にはならない場合がある。このような場合、乗員保護支援と共に回避支援を行ってもよい。

（他の実施形態における他車両走行情報の測定方法）
なお、別の実施形態においては、上述した他車両走行情報の測定方法の他に、レーダーまたはカメラ画像によって他車両の走行情報を測定してもよい。レーダーを用いて他車両の走行情報を測定する装置については、当業者によく知られており、例えば、特開２００４−２９５６２０号公報に開示されている。これによると、指向性の高い送信アンテナと受信アンテナを回動させ、その回動角θと、送信アンテナから送信した電波が、他車両に反射し受信アンテナで受信されることにより、自車両と他車両との相対距離および相対速度を求めている。さらにカメラにより取得した画像を用いて他車両の幅が考慮されている。これにより、他車両の位置、速度および角度を測定している。また、レーダーを用いて他車両の走行情報を測定する方法として、上記の他に、特開２００７−２５３７２０号公報に記載の技術が存在する。これによると、レーダーセンサが車両の右側と左側に１つずつ配設されている。各レーダーセンサは、ミリ波、マイクロ波等の電波を他車両、障害物等の車両周囲の物体に対して送出する。そして、各レーダーセンサは、車両右側または左側の物体からの反射波に基づいて、物体の位置（車両と物体との距離）、物体の車両に対する相対的な移動方向及び移動速度（接近速度）を検出している。このようにして車両に搭載されたレーダーにより測定した他車両の走行情報を用いて、上述した本発明に係る衝突予測装置により衝突予測を行ってもよい。

また、他車両走行情報の測定方法として、ＧＰＳによって取得した他車両位置を車車間通信によって取得することで自車両と他車両との位置を測定してもよい。ＧＰＳによって取得した他車両の位置を車車間通信によって取得する装置については、当業者によく知られており、例えば、特開２０００−２７６６９６号公報に開示されている。これによると、自車両は、他車両が他車両のＧＰＳにより取得した他車両の位置情報を車車間通信により取得し、自車両が自車両のＧＰＳにより取得した自車両の位置情報と他車両の位置情報とから、自車両と他車両との相対位置を算出することにより、車両同士の衝突を回避する装置が提案されている。また、他車両の位置を車車間通信によって取得する方法として、上記の他に、特開２００８−６５４８３号公報に記載の技術が存在する。これによると、車両用運転支援システムは、同システムを搭載する１台又は複数台の他車との間で各種情報を送受する車車間通信装置と、カーナビゲーション装置と、自車の走行状態に関する情報を出力する走行状態検出装置とを備えている。カーナビゲーション装置や走行状態検出装置から検出された自車の位置や速度、進行方向（方位）等、自車の車両サイズ、車両の種別等、様々な情報が、所定の車車間通信可能な範囲内に存在する他車に対して車車間通信装置によって配信される。このような当業者によく知られたＧＰＳと車車間通信を用いた方法により自車両と他車両との位置を算出し、算出した位置を用いて上述した本発明に係る衝突予測装置により衝突予測を行ってもよい。

以上のように、本発明では、自車両と他車両との衝突を予測し、回避支援を考慮した場合の衝突時の位置関係を予測することができ、例えば、車両に搭載される衝突予測装置として利用することができる。

本発明の実施形態に係る衝突予測装置の構成を示すブロック図 スキャンアクチュエータを側方から見た図 スキャンアクチュエータを上方から見た図 ポリゴンミラーの回転により車両前方に照射される光ビームの様子を示した図 ポリゴンミラーを回転させながら２つの側面にそれぞれ２つの光パルスを照射した場合に路面上に描かれる光ビームスポットを示した図 自車両が、照射する光ビームスポットの組の位置に自車両が到達するまでの時間を光ビームスポットの時間間隔に対応させて、光ビームスポットを照射することを示す図 側面２１ａから２１ｃに光パルスを照射した場合の時間と光ビームの関係を模式的に示した図 自車両が他車両を検出した時点での他車両の位置によって、衝突時の位置関係が変わることを示す図 他車両がＣ領域にある場合に、自車両と他車両がそれぞれ速度を維持して走行したときに自車両と他車両がすれ違う様子を示した図 他車両がＢ領域にある場合に、自車両と他車両がそれぞれ速度を維持して走行したときに他車両が自車両の側面に衝突する様子を示した図 他車両がＡ領域にある場合に、自車両と他車両とがそれぞれ速度を維持して走行したときに、自車両が他車両の側面に衝突する様子を示した図 他車両がＡ領域よりも右側にある場合に、自車両と他車両とがそれぞれ速度を維持して走行したときに、他車両が自車両より先に検出領域Ｒを通過する様子を示した図 自車両が減速することにより側面衝突を回避できる領域を求める図 他車両の最も遠い光ビームスポットが自車両の検出領域Ｒに到達していない場合を示す図 衝突予測装置の衝突判断の流れを示すフローチャート

符号の説明

１ 衝突予測装置
２ 情報取得手段
３ 衝突予測手段
４ 照射手段
５ 支援手段
１１ 検出部
１２ 特定部
１３ レンズ
１４ フィルタ
１５ 受光素子
１６ ビーム発生器
１７ ビーム整形レンズ
１８ 偏光整形器
１９ スキャンアクチュエータ
２１ ポリゴンミラー
２２ 反射鏡
４１ 自車両
４２ 他車両
５１ 回避支援部
５２ 乗員保護支援部

Claims (18)

1. 自車両の進路上に向かって移動する他車両と自車両との衝突を予測する衝突予測装置であって、
   他車両の走行情報を取得する情報取得手段と、
   前記他車両の走行情報と自車両の走行情報とに基づいて、自車両と他車両との衝突時における当該自車両と当該他車両との位置関係を予測する衝突予測手段と、
   衝突を回避するための回避支援を含む支援動作を実行可能であり、前記衝突予測手段による予測結果に基づいて当該支援動作を行う支援手段とを備え、
   前記衝突予測手段は、前記回避支援による自車両の減速または操舵方向の変更の少なくともいずれか１つにより自車両の走行を変化させた場合における前記位置関係を、当該回避支援の実行前に予測する、衝突予測装置。
2. 前記支援手段は、前記衝突予測手段によって予測された衝突時の位置関係が、自車両の側面に他車両が衝突しない位置関係である場合、前記回避支援を行い、当該衝突時の位置関係が、自車両の側面に他車両が衝突する位置関係である場合、当該回避支援を禁止する、請求項１に記載の衝突予測装置。
3. 前記支援手段は、前記支援動作として乗員を保護するための乗員保護支援をさらに実行可能であり、前記位置関係に応じて回避支援または乗員保護支援の少なくともいずれか１つによる支援動作を実行する、請求項１に記載の衝突予測装置。
4. 前記支援手段は、前記衝突予測手段によって予測された位置関係が、自車両の側面に他車両が衝突する位置関係である場合、前記乗員保護支援を行う、請求項３に記載の衝突予測装置。
5. 前記支援手段は、前記衝突予測手段によって予測された位置関係が、自車両の側面の所定位置に他車両が衝突する位置関係である場合、前記乗員保護支援および前記回避支援を行う、請求項３に記載の衝突予測装置。
6. 前記情報取得手段は、前記他車両の走行情報として、他車両が衝突予測位置に到達するまでの到達予測時間を取得し、
   前記衝突予測手段は、自車両の到達予測時間を算出する到達時間算出手段を含み、前記他車両の到達予測時間と前記自車両の到達予測時間とによって、自車両が他車両の側面に衝突する位置関係か、他車両が自車両の側面に衝突する位置関係かを予測する、請求項１から５のいずれか１項に記載の衝突予測装置。
7. 前記到達時間算出手段は、前記衝突予測位置までの距離と速度とから自車両の到達予測時間を算出する、請求項６に記載の衝突予測装置。
8. 前記到達時間算出手段は、自車両が減速するとした場合の到達予測時間を算出する、請求項６または７に記載の衝突予測装置。
9. 前記情報取得手段は、少なくとも他車両から衝突予測位置までの距離と他車両の速度とを前記他車両の走行情報として取得することによって他車両が前記衝突予測位置に到達するまでの到達予測時間を算出し、
   前記衝突予測手段は、前記他車両の到達予測時間と自車両の到達予測時間とによって、自車両が他車両の側面に衝突する位置関係か、他車両が自車両の側面に衝突する位置関係かを予測する、請求項１から５のいずれか１項に記載の衝突予測装置。
10. 前記衝突予測手段は、他車両の減速をさらに考慮して前記他車両の到達予測時間を求める、請求項９に記載の衝突予測装置。
11. 前記支援手段は、前記回避支援として、運転者への通知、ブレーキアシスト制御、介入ブレーキ制御、または操舵制御の少なくともいずれか１つを行う、請求項１から１０のいずれか１項に記載の衝突予測装置。
12. 前記支援手段は、前記乗員保護支援として、車両側面のエアバッグ装置のセーフィング解除または乗員シート位置の変更の少なくともいずれか１つを行う、請求項３から５のいずれか１項に記載の衝突予測装置。
13. 前記他車両は、前記他車両の走行情報に対応するように予め決められた所定のパターンの光ビームを他車両進行方向の路面上に照射し、
    前記情報取得手段は、
    自車両進行方向の路面上の所定領域を検出領域として、他車両が照射した前記所定のパターンの光ビームを検出する検出部と、
    前記検出部で検出した前記所定のパターンの光ビームから前記他車両の走行情報を特定する特定部とを含む、請求項１から１２のいずれか１項に記載の衝突予測装置。
14. 前記自車両の走行情報に対応するように予め決められた所定のパターンの光ビームを自車両進行方向の路面上に照射する照射手段をさらに備える、請求項１３に記載の衝突予測装置。
15. 前記所定のパターンの光ビームは、所定の時間間隔で照射された複数の光ビームスポットを含む、請求項１３または１４に記載の衝突予測装置。
16. 前記他車両の走行情報は、前記他車両が照射する前記光ビームスポットの位置に到達するまでの時間を示す、請求項１５に記載の衝突予測装置。
17. 前記情報取得手段は、レーダーまたはカメラ画像によって前記他車両の走行情報を取得する、請求項１から１２のいずれか１項に記載の衝突予測装置。
18. 前記情報取得手段は、他車両がＧＰＳによって取得した他車両位置を車車間通信によって取得することによって前記他車両の走行情報を取得する、請求項１から１２のいずれか１項に記載の衝突予測装置。

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