JPWO2019160102A1 - 測定装置、測定方法、測定プログラム、測定プログラムを記録した記録媒体および車両制御装置 - Google Patents

測定装置、測定方法、測定プログラム、測定プログラムを記録した記録媒体および車両制御装置 Download PDF

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Abstract

移動体に設けられた発信部から対象物に対して発信された音波と、発信された音波が対象物で反射し、移動体に設けられた受信部で受信された反射波とに基づいて、移動体に対する対象物の相対速度または対象物に対する移動体の相対速度を算出する相対速度算出部と、発信された超音波が対象物で反射して受信部に到達するまでの時間である飛翔時間を測定する飛翔時間測定部と、相対速度算出部で算出された相対速度と、飛翔時間測定部で測定された飛翔時間とに基づいて、対象物の位置を特定する位置特定部と、を備える測定装置。

Description

本開示は、測定装置、測定方法、測定プログラム、測定プログラムを記録した記録媒体および車両制御装置に関する。
従来、音波を用いて対象物までの距離等を測定する測定装置が知られている（特許文献１）。
国際公開第２００８／０２３７１４号
特許文献１に記載の測定装置では、周波数の異なる複数の超音波によって対象物までの距離等を測定している。そのため、測定処理が複雑化する。また、特許文献１に記載の測定装置では、対象物の位置を検出する精度の向上が求められる。
本開示の目的は、音波を用いて対象物の位置を精度良く検出することである。
本開示の一形態は、
移動体に設けられた発信部から対象物に対して発信された音波と、前記発信された音波が前記対象物で反射し、前記移動体に設けられた受信部で受信された反射波とに基づいて、前記移動体に対する前記対象物の相対速度または前記対象物に対する前記移動体の相対速度を算出する相対速度算出部と、
前記発信された音波が前記対象物で反射して前記受信部に到達するまでの時間である飛翔時間を測定する飛翔時間測定部と、
前記相対速度算出部で算出された前記相対速度と、前記飛翔時間測定部で測定された前記飛翔時間とに基づいて、前記対象物の位置を特定する位置特定部と、
を備える測定装置である。
本開示によれば、対象物の位置を精度良く検出することができる。
測定装置を含む運転支援システムの構成を示すブロック図 測定装置で行われる測定処理の内容を示すフローチャート 移動体に対する対象物の相対速度の算出方法を説明する図 移動体と対象物との位置関係を示す模式図 駐車場内を移動する車両が駐車可能領域を検出する様子を示す模式図 駐車場内を移動する車両が駐車可能領域を検出する様子を示す模式図 駐車場内を移動する車両が駐車可能領域を検出する様子を示す模式図 駐車場内を移動する車両が駐車可能領域を検出する様子を示す模式図 駐車場内を移動する車両が駐車可能領域を検出する様子を示す模式図 駐車支援を行う車両制御装置の構成を示すブロック図 駐車支援を行う車両制御装置で行われる処理を示すフローチャート 衝突回避支援を行う車両制御装置の構成を示すブロック図 測定部で行われる測定処理の内容を示すフローチャート 対象物の位置が特定される様子を説明するための図 対象物の位置が特定される様子を説明するための図 対象物の位置が特定される様子を説明するための図 対象物の位置が特定される様子を説明するための図 衝突回避支援を行う車両制御装置で行われる処理を示すフローチャート
以下、本開示の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は一例であり、本開示はこの実施形態により限定されるものではない。
（運転支援システムの構成）
図１を参照して、運転支援システム１の構成について説明する。図１は、運転支援システム１の構成を示すブロック図である。
運転支援システム１は、車両等の移動体Ｋ（図４Ａを参照）に搭載されるものであり、発信部（発信器）２、受信部（受信器）３、測定装置４等を含む。
発信部２は、例えば移動体Ｋの側部に設けられ、発信波形生成部４１（後述する。）からの電気信号（電圧信号）を受けて、移動体Ｋの側方に向かって超音波を発信する。発信部２から発信された超音波は、対象物Ｔで反射する。なお、以下の説明では、対象物Ｔは静止しているものとして説明を行う。
受信部３は、例えば発信部２の近傍に設けられ、超音波を受信する。受信部３が受信する超音波には、発信部２から発信された超音波が対象物Ｔで反射した反射波が含まれる。受信部３は、例えば発信部２と同じものを共通で用いてもよいし、発信部２とは異なった位置に設けられていてもよい。
測定装置４は、発信波形生成部４１、分離部４２、相対速度算出部４３、飛翔時間測定部４４、自車位置測定部４５および位置特定部４６を有する。
測定装置４は、例えばＥＣＵ（Electronic Control Unit）であって、移動体Ｋの側方監視を制御するために、制御基板上に実装された入力端子、出力端子、プロセッサ、プログラムメモリおよびメインメモリを含む。
発信波形生成部４１は、発信部２から発信させる超音波の成分に相当する所定の電気信号を生成し、発信部２へ出力する。発信部２では、発信波形生成部４１からの電気信号を受けて不図示の圧電素子および共振板が共振し、この共振により発生する超音波が移動体Ｋの側方に向かって発信される。
分離部４２は、受信部３で受信された超音波の中から、上述の反射波を抽出し、当該反射波を、例えばバンドパスフィルタを用いて周波数ごとに（具体的には、予め設定された所定の周波数領域ごとに）分離する。
相対速度算出部４３は、発信波形生成部４１で生成された電気信号および分離部４２で周波数ごとに分離された電気信号に基づいて、移動体Ｋに対する対象物Ｔの相対速度を算出する。移動体Ｋに対する対象物Ｔの相対速度を算出する具体的な手法については後述する。
飛翔時間測定部４４は、超音波が発信部２から発信されてから対象物Ｔで反射して受信部３で受信されるまでの時間（以下、「飛翔時間」という。）を測定する。
自車位置測定部４５は、例えば移動体Ｋの車輪の回転数および回転方向、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）の情報等を用いて、移動体Ｋの位置を測定する。
位置特定部４６は、相対速度算出部４３で算出された移動体Ｋに対する対象物Ｔの相対速度、飛翔時間測定部４４で測定された超音波の飛翔時間、および、自車位置測定部４５で測定された移動体Ｋの位置に基づいて、対象物Ｔの位置を特定する。
本実施形態では、測定装置４は、ＡＤＡＳ（Advanced Driver Assistance System） ＥＣＵと接続されており、位置特定部４６で特定された対象物Ｔの位置は、ＡＤＡＳ ＥＣＵに出力される。ＡＤＡＳ ＥＣＵは、これらの情報を用いて、移動体Ｋの自動制御を行う。
（測定処理）
図２を参照して、測定装置４で行われる測定処理について説明する。図２は、測定装置４で行われる測定処理の内容を示すフローチャートである。このような測定処理は、所定の周期で繰り返し実行される。
ステップＳ１で、測定装置４は、発信部２から発信させる超音波の成分に相当する所定の電気信号を生成して、発信部２へ出力する。これにより、発信部２から対象物Ｔへ向けて所定の超音波が発信される。発信部２から対象物Ｔへ向けて発信された超音波は、対象物Ｔで反射し、受信部３で受信される。
続くステップＳ２で、測定装置４は、受信部３で受信された超音波から反射波を抽出し、当該反射波を周波数ごとに分離する。
続くステップＳ３で、測定装置４は、発信部２から発信された超音波の周波数と、受信部３で受信された反射波の周波数と、移動体Ｋの速度とから、移動体Ｋに対する対象物Ｔの相対速度を算出する。
ここで、図３Ａを参照して、移動体Ｋに対する対象物Ｔの相対速度の算出方法の一例について詳細に説明する。図３Ａに示すように、移動体Ｋが速度Ｖｋｒで対象物Ｔへ向かう方向へ移動しており、対象物Ｔが速度Ｖｔｒで移動体Ｋの移動方向と同じ方向へ移動している場合を考える。
このとき、移動体Ｋの発信部２から発信された超音波の周波数をＦｔ、発信部２から発信された超音波が対象物Ｔに到達した時の超音波の周波数をＦ１、受信部３で受信された反射波の周波数をＦｄ、音速をＶｓとおくと、発信部２から発信され、対象物Ｔへ向かう超音波に関して、
Ｆ１＝Ｆｔ・（Ｖｓ−Ｖｔｒ）／（Ｖｓ−Ｖｋｒ）・・・（１）
が成立し、対象物Ｔで反射し、受信部３で受信される反射波に関して、
Ｆｄ＝Ｆ１・（Ｖｓ−（−Ｖｋｒ））／（Ｖｓ−（−Ｖｔｒ））
＝Ｆ１・（Ｖｓ＋Ｖｋｒ）／（Ｖｓ＋Ｖｔｒ）・・・（２）
が成立する。
式（１）および式（２）はそれぞれ、以下のように近似することができる。
Ｆ１＝Ｆｔ・（Ｖｓ−（Ｖｔｒ−Ｖｋｒ））／Ｖｓ・・・（３）
Ｆｄ＝Ｆ１・Ｖｓ／（Ｖｓ＋（Ｖｔｒ−Ｖｋｒ））・・・（４）
式（３）および式（４）を合成すると、
Ｆｄ＝Ｆｔ・（Ｖｓ−（Ｖｔｒ−Ｖｋｒ））／（Ｖｓ＋（Ｖｔｒ−Ｖｋｒ））・・・（５）
となる。
移動体Ｋに対する対象物Ｔの相対速度Ｖｃは、Ｖｃ＝Ｖｔｒ−Ｖｋｒで表されるから、式（５）は、
Ｆｄ＝Ｆｔ・（Ｖｓ−Ｖｃ）／（Ｖｓ＋Ｖｃ）・・・（６）
と表すことができる。
したがって、移動体Ｋに対する対象物Ｔの相対速度Ｖｃは、
Ｖｃ＝Ｖｓ・（Ｆｔ−Ｆｄ）／（Ｆｔ＋Ｆｄ）・・・（７）
となる。測定装置４は、式（７）を用いて、移動体Ｋに対する対象物Ｔの相対速度Ｖｃを算出する。
ステップＳ３に続くステップＳ４で、測定装置４は、発信部２から発信されて、対象物Ｔで反射し、受信部３で受信された超音波の飛翔時間ｔＴＯＦを測定する。
続くステップＳ５で、測定装置４は、ステップＳ３で算出された相対速度Ｖｃと、ステップＳ４で測定された飛翔時間ｔＴＯＦとから、対象物Ｔの位置を特定する。
ここで、図３Ｂを参照して、対象物Ｔの位置（具体的には、移動体Ｋに対する対象物Ｔの相対位置（ｄ，θ））を特定する方法の一例について詳細に説明する。ここで、ｄは、移動体Ｋと対象物Ｔとの距離であり、θは、移動体Ｋから対象物Ｔへ向かう方向の、移動体Ｋの進行方向に対するなす角である。図３Ｂは、移動体Ｋと対象物Ｔとの位置関係を示す模式図である。
図３Ｂに示すように、移動体Ｋが速度Ｖｋ、対象物Ｔが速度Ｖｔでそれぞれ移動しており、移動体Ｋから対象物Ｔへ向かう方向の、移動体Ｋの進行方向に対するなす角がθであり、対象物Ｔから移動体Ｋへ向かう方向の、対象物Ｔの進行方向に対するなす角がφであるとき、移動体Ｋに対する対象物Ｔの相対速度Ｖｃは、式（８）で表される。
Ｖｃ＝Ｖｔ・ＣＯＳφ−Ｖｋ・ＣＯＳθ・・・（８）
特に、対象物Ｔが静止している場合（Ｖｔ＝０）、式（８）は、
Ｖｃ＝−Ｖｋ・ＣＯＳθ・・・（９）
と表すことができる。
そのため、移動体Ｋから対象物Ｔへ向かう方向の、移動体Ｋの進行方向に対するなす角θは、
θ＝ＣＯＳ−１（−Ｖｃ／Ｖｋ）・・・（１０）
により求めることができる。
また、移動体Ｋと対象物Ｔとの距離ｄは、
ｄ＝Ｖｓ・ｔＴＯＦ／２・・・（１１）
により求めることができる。
なお、上述の実施形態では、移動体Ｋに対する対象物Ｔの相対速度Ｖｃを用いて、移動体Ｋから対象物Ｔへ向かう方向の、移動体Ｋの進行方向に対するなす角θを算出するものを例に挙げたが、当該角θを、対象物Ｔに対する移動体Ｋの相対速度（−Ｖｃ）を用いて算出してもよい。
（駐車可能領域の検出への適用）
図４Ａ〜図４Ｅを参照して、駐車場内を移動する車両が駐車可能領域を検出する様子を説明する。図４Ａ〜図４Ｅは、駐車場内を移動する車両が駐車可能領域を検出する様子を示す模式図である。
図４Ａに示すように、発信部２が移動体Ｋの進行方向と直交する方向に向けて配置され、移動体Ｋの側方に向けて超音波が発信される。図４Ａ〜図４Ｅでは、超音波の発信された領域がハッチングを付して示されている。例えば、発信部２から発信される超音波の水平方向のＦＯＶ（Field of View）は６０°である。なお、このようなＦＯＶは任意に設定することができる。図４Ａの状態では、移動体Ｋの側方に駐車している車両は存在せず、移動体Ｋの進行方向に対して左斜め前方に車両Ｔ１が駐車している。車両Ｔ１の右前面Ｔ１１は、発信部２から発信された超音波の進行方向と略直交する面であるとする。
このとき、車両Ｔ１の右前面Ｔ１１で反射した反射波が受信部３で強く受信される。一方、車両Ｔ１の右前面Ｔ１１以外（例えば、車両Ｔ１の側面）で反射した反射波は、ほとんど受信されない。そのため、測定装置４は、車両Ｔ１の右前面Ｔ１１で反射した反射波を用いて、車両Ｔ１の右前面Ｔ１１の位置を特定する。
移動体Ｋが前進を続け、図４Ｂに示すように、移動体Ｋの側方に車両Ｔ１の正面Ｔ１２が存在する状態となると、車両Ｔ１の正面Ｔ１２で反射した超音波の反射波が受信部３で強く受信される。このような反射波は、発信された超音波と同じ波長を有する。測定装置４は、この反射波に基づいて車両Ｔ１の正面Ｔ１２の位置を特定する。
移動体Ｋがさらに前進を続けると、図４Ｃに示すように、車両Ｔ１が移動体Ｋの左斜め後方に位置し、かつ、車両Ｔ１と間隔を空けて駐車されている車両Ｔ２が移動体Ｋの左斜め前方に位置する状態となる。この場合も、車両Ｔ１の左前面Ｔ１３および車両Ｔ２の右前面Ｔ２１は、発信部２から発信された超音波の進行方向と略直交する面であるとする。
この場合、車両Ｔ１の左前面Ｔ１３で反射した超音波の反射波と、車両Ｔ２の右前面Ｔ２１で反射した反射波が、受信部３で強く受信される。測定装置４は、車両Ｔ１の左前面Ｔ１３で反射した反射波に基づいて車両Ｔ１の左前面Ｔ１３の位置を特定し、車両Ｔ２の右前面Ｔ２１で反射した反射波に基づいて車両Ｔ２の右前面Ｔ２１の位置を特定する。
以下同様に、図４Ｄの状態で車両Ｔ２の正面Ｔ２２の位置が特定され、図４Ｅの状態で車両Ｔ２の左前面Ｔ２３の位置が特定される。このようにして、移動体Ｋの側方に駐車されている車両Ｔ１およびＴ２の前面側の輪郭を特定することができる。
移動体Ｋの側方に駐車されている車両Ｔ１およびＴ２の前面側の輪郭が特定されると、ＡＤＡＳ ＥＣＵにおいて、駐車車両が存在しない空間が決定され、当該空間の大きさと移動体Ｋの大きさや位置とから駐車可否が判断され、自動駐車が実行される。
以上説明したように、本開示に係る測定装置は、移動体に設けられた発信部から対象物に対して発信された音波と、前記発信された音波が前記対象物で反射し、前記移動体に設けられた受信部で受信された反射波とに基づいて、前記移動体に対する前記対象物の相対速度または前記対象物に対する前記移動体の相対速度を算出する相対速度算出部と、前記発信された音波が前記対象物で反射して前記受信部に到達するまでの時間である飛翔時間を測定する飛翔時間測定部と、前記相対速度算出部で算出された前記相対速度と、前記飛翔時間測定部で測定された前記飛翔時間とに基づいて、前記対象物の位置を特定する位置特定部と、を備える。
本開示に係る測定装置によれば、対象物の位置を精度良く検出することができる。
なお、上述の実施形態では、発信部を移動体の進行方向と直交する方向に向けて配置したものを例に説明を行ったが、これに限定されない。本開示に係る測定装置を用いれば、移動体の進行方向と直交する方向以外の方向に向けて発信部を配置しても、対象物の位置を特定するができる。例えば、バンパー形状によって発信部を移動体の進行方向に対して直交する方向を向くように取り付けられない場合でも、対象物の位置を特定することができる。
また、上述の実施形態では、移動体の真横を含め、移動体の進行方向に対して様々な角度をなす方向に存在する対象物の位置を特定するものを例に説明を行ったが、これに限定されない。例えば、任意の周波数の反射波のみを抽出し、移動体からみて特定の方向に存在する対象物のみを検知するようにしてもよい。これにより、処理負荷を低減することができる。
また、上述の実施形態では、音波を用いるものを例に説明を行ったが、これに限定されない。レーダーを用いることでも、上述の実施形態と同様に、対象物の位置を特定することができる。
また、上述の実施形態では、音波の周波数を用いて移動体に対する対象物の相対速度を算出するものを例に説明を行ったが、これに限定されない。音波の波長を用いることでも、上述の実施形態と同様に、移動体に対する対象物の相対速度を算出することができる。
また、上述の実施形態では、式（７）を用いて、移動体に対する対象物の相対速度を算出し、さらに式（１０）を用いて、移動体の進行方向と移動体から対象物に向かう方向とのなす角を算出するものを例に説明を行ったが、これに限定されない。
例えば式（７）と式（１０）を合成した下式（１２）を用いて、発信部から発信された超音波の周波数、受信部で受信された反射波の周波数、対象物の速度および移動体の速度から、移動体から対象物へ向かう方向の移動体の進行方向に対するなす角θを算出してもよい。
θ＝ＣＯＳ−１（（（Ｆｄ−Ｆｔ）・Ｖｓ）／（（Ｆｄ＋Ｆｔ）・Ｖｋ））・・・（１２）
また、上述の実施形態では、自動駐車への適用を例に説明を行ったが、これに限定されない。例えば、右左折時等の障害物検知への適用が考えられる。この場合、移動体の左右前方に障害物が存在することを検知して、運転者に対して警報を行うようにしてもよい。
（車両制御装置１００）
次に、上述の測定装置４と同様の機能を有する測定部１０４を含んで構成され、車両Ｋの駐車支援を行う車両制御装置１００について説明する。図５は、車両制御装置１００の構成を示すブロック図である。
図５に示すように、車両制御装置１００は、車両Ｋに搭載され、発信部１０２、受信部１０３、車速センサ等の各種センサ、および、アクセル、ブレーキ、またはステアリング等の動作に関連する各種アクチュエータと電気的に接続されている。
発信部１０２および受信部１０３は、既に上で説明した発信部２および受信部３と同様の構成であるため、詳細な説明を省略する。発信部１０２および受信部１０３は、車両Ｋの側方に設けられる。
車両制御装置１００は、測定部１０４と、記憶部１０５と、駐車空間決定部１０６と、制御部１０７と、出力部１０８と、を備える。
測定部１０４は、発信部１０２から発信される超音波の周波数、受信部１０３で受信される超音波の周波数等に基づいて、対象物Ｔの位置を特定する。測定部１０４は、発信波形生成部１４１、分離部１４２、相対速度算出部１４３、飛翔時間測定部１４４、自車位置測定部１４５および位置特定部１４６を含んで構成される。
発信波形生成部１４１、分離部１４２、相対速度算出部１４３、飛翔時間測定部１４４、自車位置測定部１４５および位置特定部１４６は、それぞれ、既に上で説明した発信波形生成部４１、分離部４２、相対速度算出部４３、飛翔時間測定部４４、自車位置測定部４５および位置特定部４６と同様の構成であるため、詳細な説明を省略する。
記憶部１０５は、車両Ｋのパラメータ、例えば、車両Ｋの幅、長さ等を記憶している。
駐車空間決定部１０６は、記憶部１０５に記憶されている車両Ｋのパラメータと、測定部１０４で特定された対象物Ｔの位置とに基づいて、車両Ｋを駐車させる駐車空間を決定する。
制御部１０７は、駐車空間決定部１０６で決定された駐車空間に車両Ｋを駐車させるために、車両Ｋの各部（アクセル、ブレーキ、ステアリング等の動作に関連する各種アクチュエータ）に出力すべき制御信号を生成する。
出力部１０８は、制御部１０７で生成された制御信号を車両Ｋの各部（アクセル、ブレーキ、ステアリング等の動作に関連する各種アクチュエータ）に出力する。これにより、車両Ｋの自動駐車が行われる。
図６を参照して、車両制御装置１００で行われる処理について説明する。図６は、車両制御装置１００で行われる処理を示すフローチャートである。図６に示す処理は、所定の周期で繰り返し実行される。
ステップＳ１１で、車両制御装置１００（具体的には、測定部１０４）は、対象物Ｔの位置を特定する。
続くステップＳ１２で、車両制御装置１００（具体的には、駐車空間決定部１０６）は、記憶部１０５に記憶されている車両Ｋのパラメータを読み出し、読み出した車両Ｋのパラメータと、測定部１０４で特定された対象物Ｔの位置とに基づいて、車両Ｋを駐車させる駐車空間を決定する。
続くステップＳ１３で、車両制御装置１００（具体的には、制御部１０７）は、ステップＳ１２で決定された駐車空間に車両Ｋを駐車させるために、車両Ｋの各部（アクセル、ブレーキ、ステアリング等の動作に関連する各種アクチュエータ）に出力すべき制御信号を生成する。
続くステップＳ１４で、車両制御装置１００（具体的には、出力部１０８）は、ステップＳ１３で生成された制御信号を、制御対象となる車両Ｋの各部（アクセル、ブレーキ、ステアリング等の動作に関連する各種アクチュエータ）に出力する。
以上説明したように、車両制御装置１００は、車両Ｋに設けられた発信部１０２から対象物Ｔに対して発信された音波と、発信された音波が対象物Ｔで反射し、車両Ｋに設けられた受信部１０３で受信された反射波とに基づいて、車両Ｋに対する対象物Ｔの相対速度または対象物Ｔに対する車両Ｋの相対速度を算出する相対速度算出部１４３と、発信された音波が対象物Ｔで反射して受信部１０３に到達するまでの時間である飛翔時間を測定する飛翔時間測定部１４４と、相対速度算出部１４３で算出された相対速度と、飛翔時間測定部１４４で測定された飛翔時間と、に基づいて、対象物Ｔの位置を特定する位置特定部１４６と、位置特定部１４６で特定された対象物Ｔの位置と、車両Ｋの大きさとに基づいて、車両Ｋを駐車させる駐車空間を決定する駐車空間決定部１０６と、駐車空間決定部１０６で決定された駐車空間に車両Ｋを駐車させる制御部１０７と、を備える。
車両制御装置１００によれば、対象物Ｔの位置を精度良く検出することができ、もって、車両Ｋを駐車させる駐車空間を適切に決定し、車両Ｋを適切に駐車空間に駐車させることが可能となる。
（車両制御装置２００）
次に、上述の測定装置４と同様の機能を有する測定部２０４を含んで構成され、車両Ｋの衝突回避支援を行う車両制御装置２００について説明する。図７は、車両制御装置２００の構成を示すブロック図である。
図７に示すように、車両制御装置２００は、車両Ｋに搭載され、複数の発信部２０２ａ、２０２ｂ、・・・、複数の受信部２０３ａ、２０３ｂ、・・・、車速センサ等の各種センサ、および、アクセル、ブレーキ、ステアリング等の動作に関連する各種アクチュエータと電気的に接続されている。
以下、車両Ｋは直進しており、車両Ｋの進行方向における前端部に、車幅方向に間隔を空けて発信部２０２ａ、２０２ｂが配置され、発信部２０２ａ、２０２ｂから車両Ｋの進行方向に向けて超音波が発信されるものを例に説明を行う。なお、発信部の数、および、発信部から発信される超音波の方向については、これに限定されない。
発信部２０２ａ、２０２ｂおよび受信部２０３ａ、２０３ｂは、既に上で説明した発信部２および受信部３と同様の構成であるため、詳細な説明を省略する。上述のとおり、発信部２０２ａ、２０２ｂおよび受信部２０３ａ、２０３ｂは、車両Ｋの進行方向における前端部に、車幅方向に間隔を空けて配置される。
車両制御装置２００は、測定部２０４と、記憶部２０５と、衝突判定部２０６と、制御部２０７と、出力部２０８と、を備える。
測定部２０４は、対象物Ｔの位置を特定する。測定部２０４は、発信波形生成部２４１、分離部２４２、相対速度算出部２４３、飛翔時間測定部２４４、自車位置測定部２４５および位置特定部２４６を含んで構成される。
発信波形生成部２４１、分離部２４２、相対速度算出部２４３、飛翔時間測定部２４４、自車位置測定部２４５および位置特定部２４６は、それぞれ、既に上で説明した発信波形生成部４１、分離部４２、相対速度算出部４３、飛翔時間測定部４４、自車位置測定部４５および位置特定部４６と同様の構成であるため、詳細な説明を省略する。
ここで、図８、図９Ａ、図９Ｂ、図９Ｃおよび図９Ｄを参照して、測定部２０４で行われる測定処理について説明する。図８は、測定部２０４で行われる測定処理の内容を示すフローチャートである。このような測定処理は、所定の周期で繰り返し実行される。図９Ａ〜図９Ｄは、対象物Ｔの位置が特定される様子を説明するための図である。
ステップＳ２１で、測定部２０４は、発信部２０２ａ、２０２ｂから発信させる超音波の成分に相当する所定の電気信号（超音波信号）を生成して、発信部２０２ａ、２０２ｂへ出力する。これにより、発信部２０２ａ、２０２ｂからそれぞれ所定の超音波が発信される（図９Ａを参照）。
発信部２０２ａから発信された超音波は、対象物Ｔで反射し、受信部２０３ａで受信される。また、発信部２０２ｂから発信された超音波は、対象物Ｔで反射し、受信部２０３ｂで受信される。なお、発信部２０２ａから発信される超音波の成分と、発信部２０２ｂから発信される超音波の成分とは、同じでもよいし、互いに異なっていてもよい。
続くステップＳ２２で、測定部２０４は、受信部２０３ａ、２０３ｂで受信された超音波から反射波を抽出し、当該反射波を周波数ごとに分離する。
続くステップＳ２３−１で、測定部２０４は、発信部２０２ａから発信された超音波の周波数と、受信部２０３ａで受信された反射波の周波数と、音速Ｖｓとから、発信部２０２ａに対する対象物Ｔの相対速度Ｖｃａを算出する。
続くステップＳ２４−１で、測定部２０４は、発信部２０２ａから発信されて、対象物Ｔで反射し、受信部２０３ａで受信された超音波の飛翔時間ｔａを測定する。
続くステップＳ２５−１で、測定部２０４は、ステップＳ２３−１で算出された相対速度Ｖｃａと、ステップＳ２４−１で測定された飛翔時間ｔａとから、対象物Ｔの位置（具体的には、発信部２０２ａに対する対象物Ｔの相対位置（ｄａ，θａ））を特定する。ここで、ｄａは、発信部２０２ａと対象物Ｔとの距離であり、θａは、発信部２０２ａから対象物Ｔへ向かう方向の、発信部２０２ａの進行方向（すなわち、車両Ｋの進行方向）に対するなす角である。
θａ＝０である場合、対象物Ｔの位置は、発信部２０２ａの正面であると特定される。一方、θａ＝０でない場合には、対象物Ｔの位置は、図９Ｂに示すように、発信部２０２ａよりも左側の位置Ｔａ１、または、発信部２０２ａよりも右側の位置Ｔａ２のいずれかであると特定される。
続くステップＳ２３−２で、測定部２０４は、発信部２０２ｂから発信された超音波の周波数と、受信部２０３ｂで受信された反射波の周波数と、車両Ｋの速度とから、発信部２０２ｂに対する対象物Ｔの相対速度Ｖｃｂを算出する。
続くステップＳ２４−２で、測定部２０４は、発信部２０２ｂから発信されて、対象物Ｔで反射し、受信部２０３ｂで受信された超音波の飛翔時間ｔｂを測定する。
続くステップＳ２５−２で、測定部２０４は、ステップＳ２３−２で算出された相対速度Ｖｃｂと、ステップＳ２４−２で測定された飛翔時間ｔｂとから、対象物Ｔの位置（具体的には、発信部２０２ｂに対する対象物Ｔの相対位置（ｄｂ，θｂ））を特定する。ここで、ｄｂは、発信部２０２ｂと対象物Ｔとの距離であり、θｂは、発信部２０２ｂから対象物Ｔへ向かう方向の、発信部２０２ｂの進行方向（すなわち、車両Ｋの進行方向）に対するなす角である。
θｂ＝０である場合、対象物Ｔの位置は、発信部２０２ｂの正面であると特定される。一方、θｂ＝０でない場合には、対象物Ｔの位置は、図９Ｃに示すように、発信部２０２ｂよりも右側の位置Ｔｂ１、または、車両Ｋの進行方向よりも左側の位置Ｔｂ２のいずれかであると特定される。
続くステップＳ２６で、測定部２０４は、ステップＳ２５−１で特定された発信部２０２ａに対する対象物Ｔの相対位置（ｄａ，θａ）と、ステップＳ２５−２で特定された発信部２０２ｂに対する対象物Ｔの相対位置（ｄｂ，θｂ）とから、対象物Ｔの位置を特定する。
なお、上の説明では、ステップＳ２３−１からステップＳ２５−１までの処理の後に、ステップＳ２３−２からステップＳ２５−２までの処理が行われるものを例に挙げたが、これには限定されない。ステップＳ２３−２からステップＳ２５−２までの処理が先に行われてもよい。また、ステップＳ２３−１からステップＳ２５−１までの処理と、ステップＳ２３−２からステップＳ２５−２までの処理とが同時に行われてもよい。
また、発信部および受信部を３個以上有する場合には、それぞれの発信部ごとに、相対速度の算出、飛翔時間の測定、および発信部に対する対象物の相対位置の特定を行い、任意の２つ以上の発信部に対する対象物の相対位置を用いて、対象物の位置を特定すればよい。
図７の説明に戻って、記憶部２０５は、車両Ｋのパラメータ、例えば、車両Ｋの幅、高さ等を記憶している。
衝突判定部２０６は、記憶部２０５に記憶されている車両Ｋのパラメータと、測定部２０４で特定された対象物Ｔの位置とに基づいて、車両Ｋが対象物Ｔと衝突するか否かを判定する。
制御部２０７は、衝突判定部２０６で車両Ｋが対象物Ｔと衝突すると判定された場合、対象物Ｔとの衝突を回避するために、車両Ｋの各部（アクセル、ブレーキ、ステアリング等の動作に関連する各種アクチュエータ）に出力する。これにより、車両Ｋの衝突回避動作が行われる。
図１０を参照して、車両制御装置２００で行われる処理について説明する。図１０は、車両制御装置２００で行われる処理を示すフローチャートである。図１０に示す処理は、所定の周期で繰り返し実行される。なお、上述のとおり、車両Ｋは直進しているものとする。
ステップＳ３１で、車両制御装置２００（具体的には、測定部２０４）は、対象物Ｔの位置を特定する。
続くステップＳ３２で、車両制御装置２００（具体的には、衝突判定部２０６）は、記憶部２０５に記憶されている車両Ｋのパラメータを読み出し、読み出した車両Ｋのパラメータと、測定部２０４で特定された対象物Ｔの位置とに基づいて、車両Ｋが直進を続けた場合に、車両Ｋが対象物Ｔと衝突するか否かを判定する。
ステップＳ３２で、車両Ｋが対象物Ｔと衝突しないと判定された場合（ステップＳ３２：ＮＯ）、処理は終了する。
一方、ステップＳ３２で、車両Ｋが対象物Ｔと衝突すると判定された場合（ステップＳ３２：ＹＥＳ）、処理はステップＳ３３に進む。
ステップＳ３３で、車両制御装置２００（具体的には、制御部２０７）は、対象物Ｔとの衝突を回避するために、車両Ｋの各部（アクセル、ブレーキ、ステアリング等の動作に関連する各種アクチュエータ）に出力すべき制御信号を生成する。
続くステップＳ３４で、車両制御装置２００（具体的には、出力部２０８）は、ステップＳ３３で生成された制御信号を、制御対象となる車両Ｋの各部（アクセル、ブレーキ、ステアリング等の動作に関連するアクチュエータ）に出力する。
対象物Ｔとの衝突を回避するための制御信号としては、例えば、車両Ｋを停止するためにブレーキ力を増大する信号が挙げられる。また、対象物Ｔとの衝突を回避するための制御信号としては、例えば、車両Ｋの進行方向を変更するためにステアリングを操作する信号が挙げられる。なお、対象物Ｔとの衝突を回避するための制御信号としては、上述した例にはなんら限定されない。
以上説明したように、車両制御装置２００は、車両Ｋに設けられた発信部２０２ａ、２０２ｂから対象物Ｔに対して発信された音波と、発信された音波が対象物Ｔで反射し、車両Ｋに設けられた受信部２０３ａ、２０３ｂで受信された反射波とに基づいて、車両Ｋに対する対象物Ｔの相対速度または対象物Ｔに対する車両Ｋの相対速度を算出する相対速度算出部２４３と、発信された音波が対象物Ｔで反射して受信部２０３ａ、２０３ｂに到達するまでの時間である飛翔時間を測定する飛翔時間測定部２４４と、相対速度算出部２４３で算出された相対速度と、飛翔時間測定部２４４で測定された飛翔時間と、に基づいて、対象物Ｔの位置を特定する位置特定部２４６と、位置特定部２４６で特定された対象物Ｔの位置と、車両Ｋの大きさとに基づいて、車両Ｋが対象物Ｔと衝突するか否かを判定する衝突判定部２０６と、衝突判定部２０６で車両Ｋが対象物Ｔと衝突すると判定された場合、対象物Ｔとの衝突を回避するように車両Ｋの動きを制御する制御部２０７と、を備える。
車両制御装置２００によれば、対象物Ｔの位置を精度良く検出することができ、もって、車両Ｋが対象物Ｔと衝突するか否かを適切に判定し、車両Ｋが対象物Ｔと衝突すると判定された場合、対象物Ｔとの衝突を回避するように車両Ｋの動きを適切に制御することが可能となる。
また、車両制御装置２００において、相対速度算出部２４３は、発信部２０２ａに対する対象物Ｔの相対速度Ｖｃａと、発信部２０２ｂに対する対象物Ｔの相対速度Ｖｃｂと、を算出し、飛翔時間測定部２４４は、発信部２０２ａから発信された音波が対象物Ｔで反射して受信部２０３ａに到達するまでの飛翔時間ｔａと、発信部２０２ｂから発信された音波が対象物Ｔで反射して受信部２０３ｂに到達するまでの飛翔時間ｔｂと、を測定し、位置特定部２４６は、相対速度Ｖｃａおよび飛翔時間ｔａから特定した対象物Ｔの位置と、相対速度Ｖｃａおよび飛翔時間ｔａから特定した対象物Ｔの位置と、に基づいて、対象物Ｔの位置を特定する。
上述の構成を備える車両制御装置２００によれば、送信部および受信部を有する複数のセンサを用いて、対象物Ｔの位置を精度良く検出することができる。
なお、上述の実施形態では、発信部２０２ａから発信され、対象物Ｔで反射した超音波を受信部２０３ａで受信し、かつ、発信部２０２ｂから発信され、対象物Ｔで反射した超音波を受信部２０３ｂで受信するものを例に説明を行ったが、発信部と受信部との対応関係はこれに限定されない。
例えば、発信部２０２ａから発信され、対象物Ｔで反射した超音波を受信部２０３ｂで受信してもよいし、発信部２０２ｂから発信され、対象物Ｔで反射した超音波を受信部２０３ａで受信してもよい。
また、例えば、発信部２０２ａから発信され、対象物Ｔで反射した超音波、および、発信部２０２ｂから発信され、対象物Ｔで反射した超音波の両方を、受信部２０３ａおよび受信部２０３ｂでそれぞれ受信してもよい。これにより、ロバスト性が向上する。
また、例えば、発信部２０２ａまたは発信部２０２ｂから発信され、対象物Ｔで反射した超音波を、受信部２０３ａおよび受信部２０３ｂで受信し、それぞれの超音波の飛翔時間の差に基づいて、対象物Ｔの位置を推定することも可能である。
また、上述の実施形態では、車幅方向に間隔を空けて配置された２つのセンサを用いて対象物の位置を特定した上で、車両が対象物と衝突するか否かを判定するものを例に説明を行ったが、これに限定されない。例えば、１つのセンサを車幅方向の中央に配置し、対象物が車両における車幅の範囲内に存在するか否かに基づいて、簡易的に車両が対象物と衝突するか否かを判定するようにしてもよい。
また、上述の実施形態では、２つのセンサを用いるものを例に説明を行ったが、これに限定されない。例えば、１つのセンサを移動させることで複数のセンサを有する構成を模擬してもよい。
また、上述の実施形態では、センサを車幅方向に間隔を空けて配置し、車両と対象物との車幅方向での衝突可能性を判定するものを例に説明を行ったが、これに限定されない。例えば、センサを車高方向に間隔を空けて配置し、車両が空中に存在する対象物（例えば、道路標識や車庫の天井）と衝突するか否かを判定するようにしてもよい。
また、上述の実施形態では、車両が直進している状態を例に説明を行ったが、これに限定されない。例えば、車両におけるステアリングの操作状況等を考慮して、カーブ中において前方に存在する対象物との衝突可能性を判定するようにしてもよい。
また、上述の実施形態では、相対速度と飛翔時間とから対象物の位置を特定した上で、車両が対象物と衝突するか否かを判定するものを例に説明を行ったが、これに限定されない。例えば、相対速度および飛翔時間（すなわち、角度および距離）を、車幅等に基づいて予め定められた閾値と比較することで、簡易的に車両が対象物と衝突するか否かを判定するようにしてもよい。
２０１８年２月１５日出願の特願２０１８−０２５３２７の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、全て本願に援用される。
本開示に係る測定装置は、対象物の位置を精度良く検出することができ、駐車可能空間の検出、または衝突可能性の判断等に好適に用いられる。
１ 運転支援システム
２、１０２、２０２ａ、２０２ｂ 発信部
３、１０３、２０３ａ、２０３ｂ 受信部
４ 測定装置
４１、１４１、２４１ 発信波形生成部
４２、１４２、２４２ 分離部
４３、１４３、２４３ 相対速度算出部
４４、１４４、２４４ 飛翔時間測定部
４５、１４５、２４５ 自車位置測定部
４６、１４６、２４６ 位置特定部
１００、２００ 車両制御装置
１０４、２０４ 測定部
本開示の一形態は、
移動体に設けられた１つ以上の発信部のそれぞれから複数の対象物に対して発信された複数の音波のうちの１つの音波が、前記複数の対象物で反射され、前記移動体に設けられた１つ以上の受信部のそれぞれで受信した複数の反射波を用いて、前記移動体に対する前記複数の対象物の異なる複数の相対速度、または、前記複数の対象物に対する前記移動体の異なる複数の相対速度を出力する相対速度算出部と、
前記１つの音波が、前記１つ以上の発信部から発信され、前記複数の対象物で反射して前記１つ以上の受信部のそれぞれに到達するまでのそれぞれの時間である複数の飛翔時間を測定する飛翔時間測定部と、
前記相対速度算出部で出力された前記異なる複数の相対速度と、前記飛翔時間測定部で測定された前記複数の飛翔時間とに基づいて、前記複数の対象物の位置を特定する位置特定部と、
を備える測定装置である。
また、本開示の一形態は、
移動体に設けられた１つ以上の発信部のそれぞれから複数の対象物に対して発信された複数の音波のうちの１つの音波が、前記複数の対象物で反射され、前記移動体に設けられた１つ以上の受信部のそれぞれで受信した複数の反射波を用いて、前記移動体に対する前記複数の対象物の異なる複数の相対速度、または、前記複数の対象物に対する前記移動体の異なる複数の相対速度を出力する相対速度出力ステップと、
前記１つの音波が、前記１つ以上の発信部から発信され、前記複数の対象物で反射して前記１つ以上の受信部のそれぞれに到達するまでのそれぞれの時間である複数の飛翔時間を測定する飛翔時間測定ステップと、
前記相対速度出力ステップで出力された前記異なる複数の相対速度と、前記飛翔時間測定ステップで測定された前記複数の飛翔時間とに基づいて、前記複数の対象物の位置を特定する位置特定ステップと、
を備える測定方法である。
また、本開示の一形態は、
コンピュータに、
移動体に設けられた１つ以上の発信部のそれぞれから複数の対象物に対して発信された複数の音波のうちの１つの音波が、前記複数の対象物で反射され、前記移動体に設けられた１つ以上の受信部のそれぞれで受信した複数の反射波を用いて、前記移動体に対する前記複数の対象物の異なる複数の相対速度、または、前記複数の対象物に対する前記移動体の異なる複数の相対速度を出力する相対速度出力ステップと、
前記１つの音波が、前記１つ以上の発信部から発信され、前記複数の対象物で反射して前記１つ以上の受信部のそれぞれに到達するまでのそれぞれの時間である複数の飛翔時間を測定する飛翔時間測定ステップと、
前記相対速度出力ステップで出力された前記異なる複数の相対速度と、前記飛翔時間測定ステップで測定された前記複数の飛翔時間とに基づいて、前記複数の対象物の位置を特定する位置特定ステップと、
を実行させる測定プログラムである。
また、本開示の一形態は、上述の測定プログラムを記録した記録媒体である。
また、本開示の一形態は、
移動体に設けられた１つ以上の発信部のそれぞれから複数の対象物に対して発信された複数の音波のうちの１つの音波が、前記複数の対象物で反射され、前記移動体に設けられた１つ以上の受信部のそれぞれで受信した複数の反射波を用いて、前記移動体に対する前記複数の対象物の異なる複数の相対速度、または、前記複数の対象物に対する前記移動体の異なる複数の相対速度を出力する相対速度算出部と、
前記１つの音波が、前記１つ以上の発信部から発信され、前記複数の対象物で反射して前記１つ以上の受信部のそれぞれに到達するまでのそれぞれの時間である複数の飛翔時間を測定する飛翔時間測定部と、
前記相対速度算出部で出力された前記異なる複数の相対速度と、前記飛翔時間測定部で測定された前記複数の飛翔時間とに基づいて、前記複数の対象物の位置を特定する位置特定部と、
前記位置特定部で特定された前記複数の対象物の位置と、前記移動体の大きさとに基づいて、前記移動体を駐車させる駐車空間を決定する駐車空間決定部と、
前記駐車空間決定部で決定された駐車空間に前記移動体を駐車させる駐車制御部と、を備える車両制御装置である。
また、本開示の一形態は、
移動体に設けられた１つ以上の発信部のそれぞれから複数の対象物に対して発信された複数の音波のうちの１つの音波が、前記複数の対象物で反射され、前記移動体に設けられた１つ以上の受信部のそれぞれで受信した複数の反射波を用いて、前記移動体に対する前記複数の対象物の異なる複数の相対速度、または、前記複数の対象物に対する前記移動体の異なる複数の相対速度を出力する相対速度算出部と、
前記１つの音波が、前記１つ以上の発信部から発信され、前記複数の対象物で反射して前記１つ以上の受信部のそれぞれに到達するまでのそれぞれの時間である複数の飛翔時間を測定する飛翔時間測定部と、
前記相対速度算出部で出力された前記異なる複数の相対速度と、前記飛翔時間測定部で測定された前記複数の飛翔時間とに基づいて、前記複数の対象物の位置を特定する位置特定部と、
前記位置特定部で特定された前記複数の対象物の位置と、前記移動体の大きさとに基づいて、前記移動体が前記複数の対象物の１つと衝突するか否かを判定する衝突判定部と、
前記衝突判定部で前記移動体が前記複数の対象物の１つと衝突すると判定された場合、前記複数の対象物との衝突を回避するように前記移動体の動きを制御する移動制御部と、を備える、車両制御装置である。

Claims (12)

  1. 移動体に設けられた発信部から対象物に対して発信された音波と、前記発信された音波が前記対象物で反射し、前記移動体に設けられた受信部で受信された反射波とに基づいて、前記移動体に対する前記対象物の相対速度または前記対象物に対する前記移動体の相対速度を算出する相対速度算出部と、
    前記発信された音波が前記対象物で反射して前記受信部に到達するまでの時間である飛翔時間を測定する飛翔時間測定部と、
    前記相対速度算出部で算出された前記相対速度と、前記飛翔時間測定部で測定された前記飛翔時間とに基づいて、前記対象物の位置を特定する位置特定部と、
    を備える測定装置。
  2. 前記相対速度算出部は、前記発信された音波の周波数と、前記反射波の周波数と、前記移動体の移動速度とを用いて、前記移動体と前記対象物との相対速度を算出する、
    請求項１に記載の測定装置。
  3. 前記位置特定部は、前記相対速度と前記移動体の移動速度とを用いて、前記移動体の進行方向と前記移動体から前記対象物に向かう方向とのなす角を算出するとともに、前記飛翔時間を用いて、前記移動体から前記対象物までの距離を算出する、
    請求項１または２に記載の測定装置。
  4. 前記発信部は、互いに位置の異なる第１の発信部と第２の発信部とを含み、
    前記受信部は、前記第１の発信部に対応する第１の受信部と、前記第２の発信部に対応する第２の受信部と、を含み、
    前記相対速度算出部は、前記第１の発信部に対する前記対象物の相対速度または前記対象物に対する前記第１の発信部の相対速度である第１の相対速度と、前記第２の発信部に対する前記対象物の相対速度または前記対象物に対する前記第２の発信部の相対速度である第２の相対速度と、を算出し、
    前記飛翔時間測定部は、前記第１の発信部から発信された音波が前記対象物で反射して前記第１の受信部に到達するまでの第１の飛翔時間と、前記第２の発信部から発信された音波が前記対象物で反射して前記第２の受信部に到達するまでの第２の飛翔時間と、を測定し、
    前記位置特定部は、前記第１の相対速度および前記第１の飛翔時間から前記対象物の第１の位置を特定するとともに、前記第２の相対速度および前記第２の飛翔時間から前記対象物の第２の位置を特定し、前記第１の位置と前記第２の位置とから前記対象物の位置を特定する、
    請求項１〜３のいずれか一項に記載の測定装置。
  5. 移動体に設けられた発信部から対象物に対して発信された音波と、前記発信された音波が前記対象物で反射し、前記移動体に設けられた受信部で受信された反射波とに基づいて、前記移動体に対する前記対象物の相対速度または前記対象物に対する前記移動体の相対速度を算出する相対速度算出ステップと、
    前記発信された音波が前記対象物で反射して前記受信部に到達するまでの時間である飛翔時間を測定する飛翔時間測定ステップと、
    前記相対速度算出ステップで算出された前記相対速度と、前記飛翔時間測定ステップで測定された前記飛翔時間とに基づいて、前記対象物の位置を特定する位置特定ステップと、
    を備える測定方法。
  6. コンピュータに、
    移動体に設けられた発信部から対象物に対して発信された音波と、前記発信された音波が前記対象物で反射し、前記移動体に設けられた受信部で受信された反射波とに基づいて、前記移動体に対する前記対象物の相対速度または前記対象物に対する前記移動体の相対速度を算出する相対速度算出ステップと、
    前記発信された音波が前記対象物で反射して前記受信部に到達するまでの時間である飛翔時間を測定する飛翔時間測定ステップと、
    前記相対速度算出ステップで算出された前記相対速度と、前記飛翔時間測定ステップで測定された前記飛翔時間とに基づいて、前記対象物の位置を特定する位置特定ステップと、
    を実行させる測定プログラム。
  7. 請求項６に記載の測定プログラムを記録した記録媒体。
  8. 移動体に設けられた発信部から対象物に対して発信された音波と、前記発信された音波が前記対象物で反射し、前記移動体に設けられた受信部で受信された反射波とに基づいて、前記移動体に対する前記対象物の相対速度または前記対象物に対する前記移動体の相対速度を算出する相対速度算出部と、
    前記発信された音波が前記対象物で反射して前記受信部に到達するまでの時間である飛翔時間を測定する飛翔時間測定部と、
    前記相対速度算出部で算出された前記相対速度と、前記飛翔時間測定部で測定された前記飛翔時間とに基づいて、前記対象物の位置を特定する位置特定部と、
    前記位置特定部で特定された前記対象物の位置と、前記移動体の大きさとに基づいて、前記移動体を駐車させる駐車空間を決定する駐車空間決定部と、
    前記駐車空間決定部で決定された駐車空間に前記移動体を駐車させる駐車制御部と、を備える、
    車両制御装置。
  9. 移動体に設けられた発信部から対象物に対して発信された音波と、前記発信された音波が前記対象物で反射し、前記移動体に設けられた受信部で受信された反射波とに基づいて、前記移動体に対する前記対象物の相対速度または前記対象物に対する前記移動体の相対速度を算出する相対速度算出部と、
    前記発信された音波が前記対象物で反射して前記受信部に到達するまでの時間である飛翔時間を測定する飛翔時間測定部と、
    前記相対速度算出部で算出された前記相対速度と、前記飛翔時間測定部で測定された前記飛翔時間とに基づいて、前記対象物の位置を特定する位置特定部と、
    前記位置特定部で特定された前記対象物の位置と、前記移動体の大きさとに基づいて、前記移動体が前記対象物と衝突するか否かを判定する衝突判定部と、
    前記衝突判定部で前記移動体が前記対象物と衝突すると判定された場合、前記対象物との衝突を回避するように前記移動体の動きを制御する移動制御部と、を備える、
    車両制御装置。
  10. 前記移動制御部は、前記衝突判定部で前記移動体が前記対象物と衝突すると判定された場合、前記移動体を停止させる、
    請求項９に記載の車両制御装置。
  11. 前記衝突判定部は、さらに、前記移動体の走行状態に基づいて、前記移動体が前記対象物と衝突するか否かを判定する、
    請求項９または１０に記載の車両制御装置。
  12. 前記発信部は、互いに位置の異なる第１の発信部と第２の発信部とを含み、
    前記受信部は、前記第１の発信部に対応する第１の受信部と、前記第２の発信部に対応する第２の受信部と、を含み、
    前記相対速度算出部は、前記第１の発信部に対する前記対象物の相対速度または前記対象物に対する前記第１の発信部の相対速度である第１の相対速度と、前記第２の発信部に対する前記対象物の相対速度または前記対象物に対する前記第２の発信部の相対速度である第２の相対速度と、を算出し、
    前記飛翔時間測定部は、前記第１の発信部から発信された音波が前記対象物で反射して前記第１の受信部に到達するまでの第１の飛翔時間と、前記第２の発信部から発信された音波が前記対象物で反射して前記第２の受信部に到達するまでの第２の飛翔時間と、を測定し、
    前記位置特定部は、前記第１の相対速度および前記第１の飛翔時間から前記対象物の第１の位置を特定するとともに、前記第２の相対速度および前記第２の飛翔時間から前記対象物の第２の位置を特定し、前記第１の位置と前記第２の位置とから前記対象物の位置を特定する、
    請求項９〜１１のいずれか一項に記載の車両制御装置。
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