JP6546548B2 - 衝突判定装置、衝突判定方法、およびプログラム - Google Patents
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Description
(衝突判定装置の構成)
図1は、本発明の実施の形態の衝突判定装置1の構成を示す図である。図1に示すように、本実施の形態の衝突判定装置1は、制御部20と、経路決定部10と、センサ11と、車両形状情報記憶部12とを備えている。
図4に示すように車両領域を前後に分割して、車両前方矩形、車両後方矩形を過不足なく覆う扇状被覆は、車両領域よりも相当に大きいため、実際には物体が衝突しない場合にも、物体に衝突すると誤って判断する可能性がある。車両領域に対して扇状被覆の方が大きいのは、安全サイドで判定していることに他ならないので、車両が物体に衝突しないことを保証するという意味では、衝突判定装置としての十分に目的を達している。
図10は、衝突判定装置1の動作を示すフローチャートである。衝突判定装置1は、車両が曲がるときに、車両が旋回する走行予定軌道を決定し、その走行予定軌道で周辺の物体と衝突するか否かを判定する。衝突判定装置1は、まず、走行予定軌道に基づいて、車両の後輪軸中点の円弧軌跡の中心点を原点とする極座標を設定する(S10)。
10 経路決定部
11 センサ
12 車両形状情報記憶部
20 制御部
21 極座標設定部
22 物体情報取得部
23 物体軌道算出部
24 扇状被覆設定部
25 動径占有領域算出部
26 偏角占有領域算出部
27 動径占有領域侵入判定部
28 偏角占有領域侵入判定部
29 衝突判定部
30 衝突時刻算出部
40 自動運転制御装置
Claims (10)
- 車両が旋回する場合における衝突判定装置であって、
前記車両の走行予定軌道に基づいて、前記車両の後輪軸中点の円弧軌跡の中心点を原点とする極座標を設定する極座標設定部と、
前記車両周辺の物体を検出するセンサから、車両周辺の物体の位置及び速度を取得する物体情報取得部と、
前記物体の位置及び速度に基づいて物体の軌道を算出する物体軌道算出部と、
前記車両の形状情報に基づいて衝突判定対象とすべき車両領域を決定し、当該車両領域の輪郭を過不足なく覆う前記極座標の原点を中心とした扇状の領域を扇状被覆として設定する扇状被覆設定部と、
前記走行軌道に沿って前記扇状被覆が移動するときに前記扇状被覆が通過する領域を、前記極座標の動径と時間とを軸とする時間動径座標平面上で動径占有領域として求める動径占有領域算出部と、
前記走行軌道に沿って前記扇状被覆が移動するときに前記扇状被覆が通過する領域を、前記極座標の偏角と時間とを軸とする時間偏角座標平面上で偏角占有領域として求める偏角占有領域算出部と、
前記時間動径座標平面において前記物体の軌道が前記動径占有領域に侵入するか否かを判定する動径占有領域侵入判定部と、
前記動径占有領域侵入判定部にて前記物体の軌道が前記動径占有領域に侵入すると判定された場合に、前記物体の軌道が前記動径占有領域に侵入する時間区間を求め、当該時間区間に前記時間偏角座標平面において前記物体の軌道が前記偏角占有領域に侵入するか否かを判定する偏角占有領域侵入判定部と、
前記偏角占有領域侵入判定部による判定結果に基づいて車両と物体とが衝突するか否かを判定する判定部と、
を備える衝突判定装置。 - 前記扇状被覆設定部は、前記車両領域の輪郭を分割した所定の区間ごとに前記扇状被覆を求め、
前記動径占有領域侵入判定部は、それぞれの前記扇状被覆について、前記物体の軌道が前記動径占有領域に侵入するか否かを判定し、
前記偏角占有領域侵入判定部は、それぞれの前記扇状被覆について、前記物体の軌道が前記偏角占有領域に侵入するか否かを判定する請求項1に記載の衝突判定装置。 - 前記扇状被覆設定部は、前記車両領域を後輪軸の前後で前側の矩形と後側の矩形に分割し、前記各矩形のうち前記車両領域の輪郭を構成する各辺について前記扇状被覆を設定する請求項2に記載の衝突判定装置。
- 前記扇状被覆設定部は、前記辺をn分割して得られたそれぞれの線分について扇状被覆を求め、
前記各扇状被覆の前記辺からの垂直方向の最大距離をdとしたとき、分割数nは、前記辺の両端と前記極座標の原点とがなす角θFANと、前記辺の前記極座標の原点に近い方の端と前記原点とをつなぐ直線と前記辺とがなす角φFANと、前記辺の前記極座標の原点に近い方の端と前記原点との距離rsとに基づいて求める請求項3に記載の衝突判定装置。 - 前記分割数nを次の式(1)により求め、各線分の端点αi-1の偏角を式(2)により求める請求項4に記載の衝突判定装置。
- 前記車両領域は、前記車両の形状に所定のマージンを加えた領域である請求項1乃至5のいずれかに記載の衝突判定装置。
- 前記偏角占有領域侵入判定部にて前記物体の軌道が前記偏角占有領域に侵入すると判定された場合、前記物体の軌道が前記動径占有領域に侵入する時間区間を細分化して新たな時間区間を設定して偏角占有領域侵入判定を行い、前記物体の軌道が前記偏角占有領域に侵入すると判定された新たな時間区間のうちで、最先の時間区間を衝突発生時刻として求める衝突発生時刻算出部を備える請求項1乃至6のいずれかに記載の衝突判定装置。
- 前記衝突発生時刻算出部は、衝突が検出された時間区間をさらに細分化して新たな時間区間を設定して偏角占有領域侵入判定を行い、新たな時間区間において前記物体の軌道が前記偏角占有領域に侵入すると判定された時間区間のうちで、最先の時間区間を衝突発生時刻とする処理を繰り返し行う請求項7に記載の衝突判定装置。
- 車両が旋回する場合に前記車両が物体を衝突するか否かを衝突判定装置によって判定する方法であって、
前記車両の走行予定軌道に基づいて、前記車両の後輪軸中点の円弧軌跡の中心点を原点とする極座標を設定するステップと、
前記車両周辺の物体を検出するセンサから、車両周辺の物体の位置及び速度を取得するステップと、
前記物体の位置及び速度に基づいて物体の軌道を算出するステップと、
前記車両の形状情報に基づいて衝突判定対象とすべき車両領域を決定し、当該車両領域の輪郭を過不足なく覆う前記極座標の原点を中心とした扇状の領域を扇状被覆として設定するステップと、
前記走行軌道に沿って前記扇状被覆が移動するときに前記扇状被覆が通過する領域を、前記極座標の動径と時間とを軸とする時間動径座標平面上で動径占有領域として求めるステップと、
前記走行軌道に沿って前記扇状被覆が移動するときに前記扇状被覆が通過する領域を、前記極座標の偏角と時間とを軸とする時間偏角座標平面上で偏角占有領域として求めるステップと、
前記時間動径座標平面において前記物体の軌道が前記動径占有領域に侵入するか否かを判定するステップと、
前記動径占有領域への侵入判定のステップにて前記物体の軌道が前記動径占有領域に侵入すると判定された場合に、前記物体の軌道が前記動径占有領域に侵入する時間区間を求め、当該時間区間に前記時間偏角座標平面において前記物体の軌道が前記偏角占有領域に侵入するか否かを判定するステップと、
前記偏角占有領域への侵入判定のステップでの判定結果に基づいて車両と物体とが衝突するか否かを判定するステップと、
を備える衝突判定方法。 - 車両が旋回する場合に前記車両が物体を衝突するか否かを判定するためのプログラムであって、コンピュータに、
前記車両の走行予定軌道に基づいて、前記車両の後輪軸中点の円弧軌跡の中心点を原点とする極座標を設定するステップと、
前記車両周辺の物体を検出するセンサから、車両周辺の物体の位置及び速度を取得するステップと、
前記物体の位置及び速度に基づいて物体の軌道を算出するステップと、
前記車両の形状情報に基づいて衝突判定対象とすべき車両領域を決定し、当該車両領域の輪郭を過不足なく覆う前記極座標の原点を中心とした扇状の領域を扇状被覆として設定するステップと、
前記走行軌道に沿って前記扇状被覆が移動するときに前記扇状被覆が通過する領域を、前記極座標の動径と時間とを軸とする時間動径座標平面上で動径占有領域として求めるステップと、
前記走行軌道に沿って前記扇状被覆が移動するときに前記扇状被覆が通過する領域を、前記極座標の偏角と時間とを軸とする時間偏角座標平面上で偏角占有領域として求めるステップと、
前記時間動径座標平面において前記物体の軌道が前記動径占有領域に侵入するか否かを判定するステップと、
前記動径占有領域への侵入判定のステップにて前記物体の軌道が前記動径占有領域に侵入すると判定された場合に、前記物体の軌道が前記動径占有領域に侵入する時間区間を求め、当該時間区間に前記時間偏角座標平面において前記物体の軌道が前記偏角占有領域に侵入するか否かを判定するステップと、
前記偏角占有領域への侵入判定のステップでの判定結果に基づいて車両と物体とが衝突するか否かを判定するステップと、
を実行させるプログラム。
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