WO2021039360A1 - 車両衝突判定装置 - Google Patents

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WO2021039360A1
WO2021039360A1 PCT/JP2020/030376 JP2020030376W WO2021039360A1 WO 2021039360 A1 WO2021039360 A1 WO 2021039360A1 JP 2020030376 W JP2020030376 W JP 2020030376W WO 2021039360 A1 WO2021039360 A1 WO 2021039360A1
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WO
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vehicle
target
collision
locus
point
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PCT/JP2020/030376
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小林　敦
雄樹 水瀬
大林　幹生
真澄 福万
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株式会社デンソー
トヨタ自動車株式会社
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Publication date
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Definitions

  • the present disclosure relates to a vehicle collision detection device that determines that a vehicle and a moving object that becomes an obstacle may collide with each other.
  • a collision damage mitigation device for turning left or right shown in Patent Document 1 can be mentioned.
  • a collision between the vehicle and an obstacle is based on the relationship between the turning locus and the position of an obstacle when the vehicle is about to turn left or right. Is judging the possibility of.
  • the plane shape of the own vehicle is regarded as a rectangular shape
  • the turning locus of each vertex is estimated
  • the line segment connecting the position coordinates of the obstacle and the turning center of the own vehicle and the self The intersection with the turning locus of the vehicle is calculated
  • the distance mileage from the current position to the intersection is calculated.
  • a threshold is set for the distance offset and distance mileage from the coordinate position of the obstacle to the intersection, and the grace time until each vertex of the own vehicle reaches the intersection, and depending on whether or not all the conditions are met, the vehicle and the own vehicle The risk of collision with obstacles is determined.
  • An object of the present disclosure is to provide a vehicle collision determination device capable of more accurately determining a collision risk between a vehicle and a moving object that becomes an obstacle.
  • the vehicle collision determination device determines the risk of collision with a moving object that becomes an obstacle when the vehicle turns, and uses the moving object as a target and uses the movement trajectory of the target.
  • a position calculation unit that calculates a certain target locus, calculates the locus of the vehicle when turning as an entrainment locus, and calculates the position where the target may collide with the vehicle based on the target locus and the entrainment locus.
  • a time calculation unit that calculates the collision time, which is the time required for the target to reach a position where the target may collide based on the moving speed of the target, and a vehicle and an object if the collision time is equal to or less than the determination threshold. It has a risk determination unit that determines that there is a collision risk with the target.
  • the movement locus of the moving body and the speed of the moving body are taken into consideration to calculate the collision time at which a collision can occur. Therefore, the collision time can be accurately determined, and the collision risk between the own vehicle and the moving body can be determined more accurately.
  • the vehicle collision detection device according to the present embodiment will be described.
  • the vehicle collision determination device when the vehicle collision determination device is applied to the vehicle motion control system, that is, the vehicle collision determination device determines the collision risk between the own vehicle and a moving object that becomes an obstacle, and based on the determination result, the vehicle itself An example of controlling the movement of a vehicle will be described.
  • the vehicle motion control system is configured to include a peripheral monitoring camera 10, a recognition electronic control device (hereinafter referred to as an ECU) 20, sensors 30, a control ECU 40, a brake ECU 50, and the like. There is.
  • a peripheral monitoring camera 10 a recognition electronic control device (hereinafter referred to as an ECU) 20, sensors 30, a control ECU 40, a brake ECU 50, and the like.
  • the peripheral monitoring camera 10 captures a peripheral image of the own vehicle and outputs the image data to the recognition ECU 20 as sensing information.
  • the peripheral monitoring camera 10 corresponds to a peripheral monitoring device.
  • the peripheral monitoring camera 10 is taken as an example, but it is sufficient if obstacles existing around the vehicle can be monitored. Therefore, for example, a millimeter-wave radar or the like capable of monitoring other obstacles may be used.
  • a plurality of cameras such as a front camera, a rear camera, and a side camera can be used so that either the front or the rear of the vehicle may be in the traveling direction. It is preferable that the peripheral surveillance camera 10 is provided.
  • the recognition ECU 20 is composed of a microcomputer equipped with a CPU, ROM, RAM, I / O, etc., inputs data sent from the peripheral monitoring camera 10, detects a moving object among obstacles, and moves. It calculates the speed and direction of movement of the body. Specifically, the recognition ECU 20 has an input signal processing unit 21 and an image processing unit 22.
  • the input signal processing unit 21 takes in the image data sent from the peripheral monitoring camera 10 as an input signal, processes the image data by signal processing as necessary, and transmits the image data to the image processing unit 22.
  • the image processing unit 22 extracts various information of moving objects existing around the own vehicle based on the image data.
  • the image processing unit 22 is configured to include a moving object detection unit 23 and an information acquisition unit 24.
  • the moving object detection unit 23 detects a moving object from obstacles existing around the own vehicle based on the image data. Since the image data includes images of various obstacles existing around the own vehicle, a moving object is detected from the images. For example, if the image data contains an image of a person, a light vehicle, or the like, it is detected as a moving object. In addition, since image data is sent from the peripheral surveillance camera 10 at predetermined image recognition cycles, moving obstacles are extracted from the image data at different times and recognized as moving objects. Is also good.
  • the image data may include moving objects that exist far from the vehicle, but the distance to the moving objects can be estimated by image recognition technology or the like. Therefore, as the moving body recognized by the moving body detecting unit 23, only the moving body existing within a predetermined distance from the own vehicle may be used. Further, in that case, the predetermined distance for recognizing the moving object may be a constant distance, but the distance may be a variable value according to the vehicle speed of the own vehicle, and the predetermined distance may become longer as the vehicle speed increases.
  • the information acquisition unit 24 is a unit that acquires various information related to the moving object detected by the moving object detecting unit 23.
  • the information acquisition unit 24 acquires information on the speed and the moving direction of the moving body. For example, using the image data sent from the peripheral surveillance camera 10 at each predetermined image recognition cycle, the moving amount and moving direction of the moving body can be calculated from the image data at different times, and the time interval and moving body of the moving body can be calculated. The movement speed can be calculated from the movement amount of.
  • the moving body detection unit 23 acquires various information related to the moving body detection and the moving body, the moving body detecting unit 23 outputs the data as recognition information to the in-vehicle LAN (Local area network) 60 such as CAN (Controller Area Network).
  • LAN Local area network
  • CAN Controller Area Network
  • the sensors 30 are parts that acquire vehicle information, which is information related to various types of traveling of the vehicle.
  • vehicle information which is information related to various types of traveling of the vehicle.
  • a vehicle speed sensor 31 a steering angle sensor 32, and the like are provided.
  • the vehicle speed sensor 31 constitutes a vehicle speed acquisition unit, and is a part that outputs a detection signal according to the vehicle speed of the own vehicle to the in-vehicle LAN 60 as vehicle speed information.
  • the vehicle speed sensor 31 is taken as an example of the vehicle speed acquisition unit, but since the brake ECU 50 and the like, which will be described later, also handle vehicle speed information, they may be used as the vehicle speed acquisition unit.
  • the brake ECU 50 since the estimated vehicle body speed is calculated from the detection signal of the wheel speed sensor for brake control, it may be output to the in-vehicle LAN 60 as vehicle speed information.
  • the steering angle sensor 32 is a part that outputs a detection signal according to the steering angle of the vehicle based on steering operation or the like to the in-vehicle LAN 60 as steering information.
  • the control ECU 40 is composed of a microcomputer equipped with a CPU, ROM, RAM, I / O, etc., and functions as a control unit that performs various processes based on a program stored in the ROM or the like.
  • the control ECU 40 corresponds to a vehicle collision detection device.
  • the control ECU 40 inputs the recognition information and the vehicle information transmitted from the recognition ECU 20 and the sensors 30 through the in-vehicle LAN 60, determines the collision risk with the moving body, and is based on the determination result. And issue a request for vehicle motion control.
  • the control ECU 40 has an input processing unit 41, a position calculation unit 42, a specification storage unit 43, a time calculation unit 44, a control request unit 45, and an output processing unit 46.
  • the input processing unit 41 performs processing such as inputting recognition information output from the recognition ECU 20 from the in-vehicle LAN 60, and inputting vehicle speed information of the vehicle speed sensor 31 and steering angle information of the steering angle sensor 32 as vehicle information. Is. When the input processing unit 41 inputs the recognition information, the input processing unit 41 transmits it to the position calculation unit 42.
  • the position calculation unit 42 calculates the own vehicle locus, which is the planned travel locus of the own vehicle, and the target locus, which is the planned movement locus of the target, with the moving object as a target having a risk of collision with the own vehicle.
  • the intersection of the vehicle locus and the target locus is calculated, and the number of the intersections is calculated.
  • the own vehicle locus is calculated based on the shape and dimensions of the own vehicle and the steering angle information stored in the specification storage unit 43 as described later.
  • the target trajectory is calculated based on the moving direction of the moving body that is the target indicated by the recognition information.
  • the intersection of the own vehicle locus and the target locus is calculated by, for example, formulating the own vehicle locus and the target locus with an arbitrary position of the own vehicle as the origin (0,0) and finding the intersection of each formula. To.
  • the specification storage unit 43 is a portion that stores the vehicle specifications for each vehicle in advance, and is used for determining at least the risk of collision with a target in the own vehicle, such as the shape of the own vehicle and the turning radius with respect to the steering angle. The original is remembered.
  • the above-mentioned position calculation unit 42 calculates the position of each part of the own vehicle, for example, the position of the four corners and the position of the side surface, based on the specifications of the own vehicle stored in the specification storage unit 43, and the turning radius. And the trajectory of the own vehicle are calculated.
  • the time calculation unit 44 calculates the collision time TTC at the shortest collision point between the own vehicle and the target.
  • the collision time TTC is calculated according to the number of intersections calculated by the position calculation unit 42, and the details of the calculation method will be described later.
  • the control request unit 45 determines whether or not there is a collision risk between the own vehicle and the target, and if there is a collision risk, requests vehicle motion control for avoiding the collision, and is a risk determination unit. Corresponds to. In the case of the present embodiment, the control request unit 45 requests vehicle motion control for avoiding a collision when the collision time TTC calculated by the time calculation unit 44 is equal to or less than a predetermined time corresponding to the determination threshold value. It has become. For example, a predetermined time that is a judgment threshold to be compared with the collision time TTC is set to 0.5 seconds or 1 second so that the vehicle motion control is executed in a situation where the vehicle and the target may collide immediately. And so on. Then, the control request unit 45 calculates the required value of the control amount required to avoid the own vehicle from the collision with the target, and here, the braking required value required to stop the own vehicle.
  • the output processing unit 46 outputs the required value of the control amount calculated by the control request unit 45, here the braking request value, to the in-vehicle LAN 60. In this way, each part of the control ECU 40 is configured.
  • the brake ECU 50 is composed of a microcomputer equipped with a CPU, ROM, RAM, I / O, etc., and controls the braking force of the own vehicle by controlling an actuator for controlling the brake fluid pressure (not shown). For example, by controlling the pump drive motor and various control valves provided in the brake control actuator, the wheel cylinder pressure is automatically generated to generate a desired braking force. This makes it possible to stop the own vehicle before the own vehicle collides with the target.
  • the vehicle motion control system As described above, the vehicle motion control system according to this embodiment is configured. Subsequently, the vehicle collision determination by the vehicle motion control system and the vehicle motion control based on the vehicle collision determination will be described with reference to the flowchart of the vehicle collision avoidance process executed by the control ECU 40 shown in FIG.
  • This process is executed every predetermined control cycle, but when it is desired to execute the vehicle collision detection only when the vehicle speed of the own vehicle is lower than the predetermined speed, for example, when the vehicle speed is 10 km / h or less. It may be executed with that as a start condition. Further, although this process can be executed regardless of whether the vehicle travels in the forward or reverse direction, it may be executed in only one of them.
  • the entrainment locus of the own vehicle is calculated.
  • the entrainment locus means a range defined by a locus on the outside of the turn and a locus on the inside of the turn, that is, a locus of the vehicle that is a movement locus of the vehicle in consideration of the shape of the vehicle.
  • the control ECU 40 inputs steering angle information through the in-vehicle LAN 60, and calculates the own vehicle trajectory based on the shape and dimensions of the own vehicle and the steering angle information stored in the specification storage unit 43. doing.
  • the movement locus of the entire vehicle is calculated by taking into account both the outside and the inside of the vehicle as the vehicle trajectory, but what should be especially considered when getting involved is the target on the outside of the vehicle. It is a collision with. Therefore, as the own vehicle locus, only the locus outside the turning of the moving locus may be calculated.
  • step S105 the target locus is calculated, and it is determined whether or not the calculated target locus and the involvement locus of the own vehicle calculated in step S100 intersect. Since the case where the target locus and the entrainment locus intersect is typically the case where the target locus and the movement locus on the outside of the turning of the own vehicle intersect, in this step, the target locus and the own vehicle It may be determined whether or not the movement locus on the outside of the turn intersects. If a positive determination is made here, there is a risk of collision between the own vehicle and the target, so the processing after step S110 is executed, and if a negative determination is made, there is no collision risk, and the processing ends.
  • step S110 it is determined whether or not the entrainment locus of the own vehicle calculated in steps S100 and S105, in this case, the intersection of the movement locus on the outside of the turn and the target locus is two. Then, if there are two, the process proceeds to step S115, and if there are no two, the process proceeds to step S165.
  • step S115 various processes for calculating the shortest collision point between the own vehicle and the target when there are two intersections are executed. This process will be described with reference to FIG.
  • step S115 the shortest point A1 between the line segment connecting the two intersections and the turning center of the own vehicle V is calculated, and in step S120, the intersection A2 on the side of the two intersections farther from the target Tg is calculated.
  • the intersections X1 and X2 there are two intersections, the intersections X1 and X2, between the entrainment locus L1 and the target locus L2. Then, in the example of FIG.
  • step S125 it is determined whether or not the shortest point A1 is closer to the own vehicle V than the intersection A2. By this process, it is determined which of the shortest point A1 and the intersection A2 is closer to the own vehicle V. If an affirmative judgment is made here, the process proceeds to step S130 to select the shortest point A1 as the point PA corresponding to the first point, and if a negative judgment is made, the process proceeds to step S135 to select the intersection point A2 as the point PA corresponding to the first point. select. That is, the shortest point A1 and the intersection A2, whichever is closer to the own vehicle V, is set as the point PA.
  • step S140 the intersection of the two intersections X1 and X2, whichever is closer to the target, is calculated and set as the point PB corresponding to the second point.
  • the intersection X1 is the point PB.
  • step S145 the arrival distance and arrival time of the target Tg and the own vehicle V are calculated for the points PA and PB.
  • the arrival distance and arrival time of the target Tg to the point PA and the point PB are calculated based on the recognition information transmitted from the recognition ECU 20.
  • the coordinates of the point PA and the point PB and the coordinates of the target Tg are calculated with an arbitrary position of the own vehicle V as the origin (0,0), and the object is obtained from the coordinates of the point PA and the point PB and the coordinates of the target Tg.
  • the reach distance to the point PA or point PB of the target Tg (hereinafter referred to as the target reach distance) can be calculated.
  • the arrival time until the target Tg reaches the point PA or the point PB (hereinafter referred to as the target arrival time) can be calculated from the target arrival distance and the movement speed of the target Tg.
  • the reach distance to the point PA and the point PB of the own vehicle V (hereinafter referred to as the reach distance of the own vehicle), as shown in FIG. 3, the point PA and the point PB centering on the turning center of the own vehicle V.
  • An arc C passing through the above can be drawn, and the shortest distance to the intersection Z between the arc C and the own vehicle V can be set as the own vehicle reach distance.
  • the arrival time until the own vehicle V reaches the point PA or the point PB (hereinafter referred to as the own vehicle arrival time) can be calculated from the arrival distance of the own vehicle and the vehicle speed of the own vehicle V.
  • step S150 the process proceeds to step S150, and based on the calculation result in step S145, the shortest collision point at which the own vehicle V and the target Tg collide at the shortest is calculated by linear approximation, and the shortest collision point is reached.
  • the collision time TTC which is the shortest time during which a collision can occur, is calculated.
  • the distance from the vehicle V is on the horizontal axis
  • the time representing the vehicle arrival time and the target collision time is on the vertical axis
  • the vehicle arrival time and the target collision at the points PA and PB are on the vertical axis. Plot each time.
  • a line segment La connecting the points where the target arrival times of the points PA and the point PB are plotted and a line segment Lb connecting the points plotting the own vehicle arrival times of the points PA and the point PB are obtained.
  • These correspond to a line segment representing the relationship between the target arrival distance and the target arrival time and a line segment representing the relationship between the own vehicle arrival time and the own vehicle arrival time.
  • the intersection of these line segment La and the line segment Lb is calculated.
  • the coordinates on the horizontal axis at this intersection represent the shortest collision point, and the coordinates on the vertical axis are the collision time TTC.
  • the shortest collision point represents any position between the point PA and the point PB on the target locus, and the collision time TTC at the intersection of the line segment La and the line segment Lb is the target Tg and It represents the time until the own vehicle V reaches the shortest collision point.
  • the collision time TTC which is the shortest time during which a collision can occur, by taking into account the speed and movement direction of the target Tg in addition to the speed and movement locus of the own vehicle V.
  • the process proceeds to step S155, and it is determined whether or not the collision time TTC is shorter than the predetermined time set as the determination threshold value.
  • the determination threshold value is a preset value in consideration of the reaction speed of the driver and the time required for the vehicle to avoid a collision, and is set to, for example, 0.5 seconds or 1 second as described above. If a negative determination is made here, the process is terminated as it is, and if an affirmative determination is made, the process proceeds to step S160, a control request value is output, and the process is terminated. Specifically, in the control request unit 45, the required value of the control amount required to avoid the own vehicle V from the collision with the target Tg within a predetermined time, here, the required value for stopping the own vehicle V.
  • the braking request value is calculated, and the braking request value is output from the output processing unit 46 to the in-vehicle LAN 60.
  • the information on the required braking value is transmitted from the in-vehicle LAN 60 to the brake ECU 50, and the brake ECU 50 controls the brake fluid pressure control actuator to generate a braking force, and the vehicle V stops before colliding with the target Tg. Be made to. In this way, the collision between the own vehicle V and the target Tg is avoided.
  • step S110 determines whether a negative determination is made in step S110 or a negative determination is made in step S110 or a negative determination is made in step S110. If a negative determination is made in step S110, the process proceeds to step S165. Then, in step S165 and subsequent steps, various processes for calculating the shortest collision point between the own vehicle V and the target Tg when there is one intersection, for example, are executed.
  • step S165 it is determined whether or not the side surface of the own vehicle V and the target locus intersect. If affirmative judgment is made here, the process proceeds to the process after step S170, and the shortest collision point between the own vehicle V and the target Tg in the case where the side surface of the own vehicle V and the target Tg may collide is calculated. Execute various processes. This process will be described with reference to FIG.
  • step S170 the intersection of the side surface of the own vehicle V and the target locus is calculated, and this is set as the point PA corresponding to the first point.
  • the traveling direction of the own vehicle V is the reverse direction
  • the movement locus of the target Tg is in the direction toward the own vehicle V.
  • the point PA is the intersection of the movement locus and the right side surface of the own vehicle V.
  • This point PA indicates the position where the distance from the side surface of the own vehicle V to the target Tg is the shortest on the target trajectory.
  • step S175 the entrainment locus of the own vehicle V, in other words, the intersection of the locus outside the turning of the own vehicle V and the target locus is calculated, and this is set as the point PB corresponding to the second point.
  • step S180 the arrival distance and arrival time of the target Tg and the own vehicle V are calculated for the points PA and PB.
  • the calculation method of the arrival distance and the arrival time at this time is performed based on the recognition information transmitted from the recognition ECU 20 as in step S145 described above. That is, an arc that passes through the points PA and PB is drawn around the turning center O of the own vehicle V, and the shortest distance to the intersection of the arc and the own vehicle V is defined as the own vehicle reach distance. Since the point PA indicates one point on the side surface of the own vehicle V, the reachable distance of the own vehicle may be set to 0.
  • the arrival time of the own vehicle until the own vehicle V reaches the point PA or the point PB is calculated from the arrival distance of the own vehicle and the vehicle speed of the own vehicle V. After that, as the processing after step S150, the same processing as described above is performed to end the processing.
  • step S165 the process proceeds to the process after step S185, and the shortest collision between the own vehicle V and the target Tg when the target Tg exists within the range of the entrainment trajectory of the own vehicle V. Perform various processes to calculate points. This process will be described with reference to FIG.
  • step S185 it is determined whether or not the target position is inside the range defined by the entrainment locus of the own vehicle V, in other words, the locus outside the turn and the locus inside the turn of the own vehicle V.
  • the traveling direction of the own vehicle V is the reverse direction and the target Tg is located behind or to the side of the own vehicle V
  • an affirmative judgment is made in this step. Will be done. If an affirmative judgment is made here, the process proceeds to step S190 to calculate the current position of the target Tg, which is set as the point PA corresponding to the first point, and the process proceeds to step S195 to determine the vehicle entrainment trajectory and the target trajectory.
  • the intersection point is calculated, and this is set as the point PB corresponding to the second point.
  • the first target position is set as the current position.
  • This current position is the point PA.
  • the intersection of the movement locus of the target Tg and the locus on the outside of the turning of the own vehicle V becomes the point PB.
  • step S200 the arrival distance and arrival time of the target Tg and the own vehicle V are calculated for the points PA and PB.
  • the calculation method of the arrival distance and the arrival time at this time is performed based on the recognition information transmitted from the recognition ECU 20 as in step S145 described above. That is, an arc passing through the points PA and PB is drawn around the turning center of the own vehicle V, and the shortest distance to the intersection of the arc and the own vehicle V is defined as the own vehicle reach distance.
  • the current position of the own vehicle V may be set to, for example, one point on the side surface of the own vehicle V, and the reachable distance of the own vehicle at that point may be set to 0.
  • the arrival time of the own vehicle until the own vehicle V reaches the point PA or the point PB is calculated from the arrival distance of the own vehicle and the vehicle speed of the own vehicle V. After that, as the processing after step S150, the same processing as described above is performed to end the processing.
  • the collision time TTC which is the shortest time during which a collision can occur, is calculated by taking into consideration the speed and the moving direction of the moving body as the target Tg in addition to the speed and the moving locus of the own vehicle V. I'm calculating. Therefore, the collision time TTC can be accurately determined, and the collision risk between the own vehicle V and the moving body can be determined more accurately.
  • the traveling direction of the own vehicle V is the reverse direction is taken as an example of the movement locus of the own vehicle V, but the same applies to the forward direction.
  • the collision time TTC which is the time required for the moving body to reach a position where the moving body may collide with the own vehicle, is calculated by taking at least the position, the moving direction, and the moving speed of the moving body into consideration, and the collision time TTC is used as the collision time TTC. Anything that determines the collision risk based on this may be sufficient. Specifically, based on the movement locus of the own vehicle, the position of the moving body as a target, the moving direction, and the moving speed, the position where the moving body may collide with the own vehicle is calculated, and the moving body is calculated. Find the collision time TTC required to reach a position where there is a possibility of collision with the own vehicle. Then, when the collision time TTC required for the moving body to reach a position where it may collide with the own vehicle is within a predetermined time, it may be determined that there is a collision risk.
  • the position where the moving body may collide with the own vehicle may not always match the shortest collision point described in the first embodiment because the speed of the own vehicle is not taken into consideration. However, since at least the position, moving direction, and moving speed of the moving body are taken into consideration, even if it is not the shortest collision point, it becomes a position where there is a possibility of collision.
  • the portion that calculates the position where such a moving body and the own vehicle may collide corresponds to the position calculation unit. Therefore, the position calculation unit 42 of the first embodiment mainly calculates the intersection of the involvement locus of the own vehicle and the movement locus of the moving body as a position where the moving body and the own vehicle may collide. However, positions other than the intersection may be included.
  • a position that is not an intersection such as the current position of a target is also mentioned, and there is a possibility that the moving body and the own vehicle collide with each other at various positions in the entrainment locus. It can be in a certain position.
  • the collision time TTC is not limited to the case where the speed of the own vehicle and the position, the moving direction and the moving speed of the moving body are taken into consideration as in the first embodiment, and the speed of the own vehicle is taken into consideration.
  • the collision time TTC at which the vehicle collides with the moving object at the current position may be calculated.
  • the time until the own vehicle reaches the current position of the moving body is calculated based on the speed of the own vehicle. Then, if the time required for the own vehicle to reach the current position of the moving body is less than a predetermined time, it is determined that there is a collision risk. In this way, the collision risk can be determined by taking into account the speed of the own vehicle in addition to the speed and direction of movement of the moving body.
  • the collision time TTC is calculated by taking into account the speed of the own vehicle and the speed of the target as in the first embodiment, the shortest time during which the collision can occur can be calculated more accurately, so that it is more accurate. It becomes possible to determine the collision risk.
  • the collision time TTC sets the shortest collision point in consideration of the speed and movement locus of the own vehicle and the speed and movement direction of the moving body as a "position where there is a possibility of collision", and this shortest collision point. It is time for both the vehicle and the moving body to arrive.
  • the collision time TTC may be the time required for only one of the vehicle and the target to reach the "position where there is a possibility of collision".
  • the controls and methods thereof described in the present disclosure are realized by a dedicated computer provided by configuring a processor and memory programmed to perform one or more functions embodied by a computer program. May be done.
  • the controls and methods thereof described in the present disclosure may be implemented by a dedicated computer provided by configuring the processor with one or more dedicated hardware logic circuits.
  • the control unit and method thereof described in the present disclosure may be a combination of a processor and memory programmed to perform one or more functions and a processor composed of one or more hardware logic circuits. It may be realized by one or more dedicated computers configured.
  • the computer program may be stored in a computer-readable non-transitional tangible recording medium as an instruction executed by the computer.

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Abstract

物標（Ｔｇ）の移動軌跡である物標軌跡（Ｌ２）を算出すると共に、車両（Ｖ）の旋回時の軌跡を巻き込み軌跡（Ｌ１）として算出し、物標軌跡と巻き込み軌跡とに基づいて物標が車両に衝突する可能性がある位置を算出する位置算出部（４２）を備える。また、物標が衝突する可能性がある位置に到達するまでの時間である衝突時間（ＴＴＣ）を算出する時間算出部（４３）を備えると共に、衝突時間が判定閾値以下であると車両と物標との衝突リスクがあると判定するリスク判定部（４５）を備える。

Description

車両衝突判定装置 関連出願への相互参照
　本出願は、２０１９年８月２９日に出願された日本特許出願番号２０１９－１５７１８５号に基づくもので、ここにその記載内容が参照により組み入れられる。
　本開示は、車両と障害物となる移動体とが衝突する可能性があることを判定する車両衝突判定装置に関するものである。
　従来、車両と障害物とが衝突する可能性があることを判定するものとして、例えば特許文献１に示される右左折時衝突被害軽減装置が挙げられる。この装置では、車両右左折時の衝突事故を予防するために、自車が右左折をしようとしているときの旋回軌跡と障害物の位置との関係に基づいて、自車と障害物との衝突の可能性を判定している。具体的には、この装置では、自車の平面形状を矩形状と見做し、各頂点の旋回軌跡を推定して、障害物の位置座標と自車の旋回中心とを結ぶ線分と自車の旋回軌跡との交点を求めると共に、自車が現在位置から交点に到達するまでの距離マイレージを算出している。そして、障害物の座標位置から交点までの距離オフセットと距離マイレージ、さらに自車の各頂点が交点に到達するまでの猶予時間に対して閾値を設け、全条件を満たすか否かにより自車と障害物との衝突リスクを判定している。
特開２０１９－１２３４５号公報
　しかしながら、特許文献１に示される装置では、障害物の速度が適切に考慮されていなかったり、障害物が自車の旋回中心に向かって移動することを前提としたりしているため、衝突リスクの判定を的確に行うことができない。例えば、自車の進行方向の前面の軌跡のみを考慮しているため、自車の旋回時に巻き込みにより自車が障害物に衝突するような状況では、特許文献１に示される装置では衝突リスクがあると判定されないことがある。このため、運転者に衝突リスクがあることの報知が的確に行えなかったり、衝突リスクに対応した車両制御が行えなかったりするという課題が生じる。
　本開示は、より的確に自車と障害物となる移動体との衝突リスクを判定することが可能な車両衝突判定装置を提供することを目的とする。
　本開示の１つの観点にかかる車両衝突判定装置は、車両の旋回時に、障害物となる移動体との衝突リスクを判定するものであって、移動体を物標として該物標の移動軌跡である物標軌跡を算出すると共に、車両の旋回時の軌跡を巻き込み軌跡として算出し、物標軌跡と巻き込み軌跡とに基づいて物標が車両に衝突する可能性がある位置を算出する位置算出部と、物標の移動速度に基づいて物標が衝突する可能性がある位置に到達するまでの時間である衝突時間を算出する時間算出部と、衝突時間が判定閾値以下であると車両と物標との衝突リスクがあると判定するリスク判定部と、を有している。
　このように、車両の巻き込み軌跡に加えて、移動体の移動軌跡および移動体の速度を加味して衝突が生じ得る衝突時間を算出している。このため、衝突時間を的確に判定することが可能となり、自車と移動体との衝突リスクをより的確に判定することが可能となる。
　なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。
本開示の第１実施形態にかかる車両用衝突判定システムのブロック構成を示した図である。 制御用ＥＣＵが実行する車両衝突回避処理のフローチャートである。 自車の移動軌跡と物標の移動軌跡の交点が２つの場合について説明した図である。 衝突時間の算出方法を示した図である。 自車の移動軌跡と物標の移動軌跡の交点が１つで、かつ、物標の移動軌跡が自車の側面に交差する場合について説明した図である。 自車の移動軌跡と物標の移動軌跡の交点が１つで、かつ、物標が自車の移動軌跡の範囲内から範囲外に向かっている場合について説明した図である。
　以下、本開示の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。
　（第１実施形態）
　本実施形態にかかる車両衝突判定装置について説明する。本実施形態では、車両衝突判定装置が車両運動制御システムに適用された場合、つまり車両衝突判定装置によって自車と障害物となる移動体との衝突リスクを判定し、その判定結果に基づいて自車の運動制御を行う場合を例に挙げて説明する。
　まず、本実施形態にかかる車両運動制御システムの構成について、図１を参照して説明する。
　図１に示されるように、車両運動制御システムは、周辺監視カメラ１０、認識用電子制御装置（以下、ＥＣＵという）２０、センサ類３０、制御用ＥＣＵ４０およびブレーキＥＣＵ５０などを備えた構成とされている。
　周辺監視カメラ１０は、自車の周辺画像を撮影し、その画像データをセンシング情報として認識用ＥＣＵ２０へ出力する。周辺監視カメラ１０は、周辺監視装置に相当するものである。ここでは自車周辺の画像データを取り込むことで障害物の監視を行っているため、周辺監視カメラ１０を例に挙げているが、自車の周辺に存在する障害物の監視が行えれば良いため、例えばミリ波レーダなどの他の障害物監視を行うことができるものを用いても良い。なお、ここでは周辺監視カメラ１０を１つのみ図示してあるが、自車の前方と後方いずれが進行方向とされていても良いように、前方カメラ、後方カメラ、側方カメラなどの複数の周辺監視カメラ１０が備えられていると好ましい。
　認識用ＥＣＵ２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏなどを備えたマイクロコンピュータで構成され、周辺監視カメラ１０から送られてくるデータを入力し、障害物のうちの移動体を検知し、移動体の速度や移動方向の算出を行っている。具体的には、認識用ＥＣＵ２０は、入力信号処理部２１と、画像処理部２２とを有している。
　入力信号処理部２１は、周辺監視カメラ１０から送られてくる画像データを入力信号として取り込み、必要に応じて信号処理によってその画像データを処理して画像処理部２２に伝える。
　画像処理部２２は、画像データに基づいて、自車の周辺に存在する移動体の各種情報を抽出する。ここでは、画像処理部２２は、移動体検知部２３と情報取得部２４とを有した構成とされている。
　移動体検知部２３は、画像データに基づいて、自車の周辺に存在する障害物の中から移動体を検知する。画像データ中には、自車の周辺に存在する様々な障害物の画像が含まれていることから、その中から移動体を検知する。例えば、画像データ中に、人や軽車両などの画像が含まれていた場合には、それを移動体として検知する。また、所定の画像認識周期毎に周辺監視カメラ１０から画像データが送られてくるため、その異なる時間の画像データから移動している障害物を抽出し、それを移動体として認識するようにしても良い。
　なお、画像データ中には、自車から遠方に存在する移動体も含まれている可能性があるが、移動体までの距離は画像認識技術などによって推定可能である。このため、移動体検知部２３で認識する移動体としては、自車から所定距離以内に存在するもののみなどとするようにしても良い。また、その場合に移動体を認識する所定距離については、一定距離としても良いが、自車の車速に応じて距離を可変値とし、車速が大きいほど所定距離が長くなるようにしても良い。
　情報取得部２４は、移動体検知部２３で検知した移動体に関する各種情報を取得する部分である。ここでは、情報取得部２４にて、移動体の速度や移動方向に関する情報を取得している。例えば、所定の画像認識周期毎に周辺監視カメラ１０から送られてくる画像データを用いて、異なる時間の画像データから移動体の移動量や移動方向を算出でき、画像データの時間間隔と移動体の移動量から移動速度を算出できる。
　このようにして、移動体検知部２３は、移動体の検知および移動体に関する各種情報を取得すると、そのデータを認識情報としてＣＡＮ（Controller AreaNetwork）などの車内ＬＡＮ（Local areanetwork）６０に出力する。
　センサ類３０は、車両の各種走行に関する情報である車両情報を取得する部分である。ここでは、センサ類３０として、車速センサ３１や舵角センサ３２等を備えている。
　車速センサ３１は、車速取得部を構成するもので、自車の車速に応じた検出信号を車速情報として車内ＬＡＮ６０に出力する部分である。ここでは車速取得部として車速センサ３１を例に挙げているが、後述するブレーキＥＣＵ５０なども車速情報を取り扱っているため、それらを車速取得部としても良い。例えば、ブレーキＥＣＵ５０では、ブレーキ制御のために、車輪速度センサの検出信号から推定車体速度を算出しているため、それを車速情報として車内ＬＡＮ６０に出力するようにしても良い。
　舵角センサ３２は、ステアリング操作等に基づく車両の操舵角に応じた検出信号を操舵情報として車内ＬＡＮ６０に出力する部分である。
　制御用ＥＣＵ４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏなどを備えたマイクロコンピュータによって構成され、ＲＯＭ等に記憶されたプログラムに基づいて各種処理を行う制御部として機能する部分である。この制御用ＥＣＵ４０が、車両衝突判定装置に相当する。本実施形態の場合、制御用ＥＣＵ４０は、車内ＬＡＮ６０を通じて認識用ＥＣＵ２０やセンサ類３０から伝えられた認識情報や車両情報を入力し、移動体との衝突リスクを判定すると共に、その判定結果に基づいて車両運動制御の要求を出す。具体的には、制御用ＥＣＵ４０は、入力処理部４１、位置算出部４２、諸元記憶部４３、時間算出部４４、制御要求部４５および出力処理部４６を有した構成とされている。
　入力処理部４１は、車内ＬＡＮ６０から認識用ＥＣＵ２０より出力された認識情報を入力したり、車両情報として車速センサ３１の車速情報や舵角センサ３２の舵角情報を入力したりする処理を行う部分である。入力処理部４１は、認識情報を入力すると、それを位置算出部４２に伝える。
　位置算出部４２は、移動体を自車との衝突リスクのある物標として、自車の走行予定軌跡となる自車軌跡や物標の移動予定軌跡となる物標軌跡を算出すると共に、自車軌跡と物標軌跡との交点を算出し、その交点の数を算出する。自車軌跡については、後述するように諸元記憶部４３に記憶されている自車の形状や寸法などと舵角情報とに基づいて算出される。物標軌跡については、認識情報が示す物標となる移動体の移動方向に基づいて算出される。自車軌跡と物標軌跡との交点については、例えば自車の任意の位置を原点（０，０）として自車軌跡と物標軌跡を数式化し、それぞれの数式の交点を求めることによって算出される。
　諸元記憶部４３は、車両毎の車両諸元を予め記憶した部分であり、自車の形状や舵角に対する旋回半径など、少なくとも自車における物標との衝突リスクの判定に用いられる各種諸元が記憶されている。上記した位置算出部４２は、この諸元記憶部４３に記憶されている自車の諸元に基づいて、自車の各部の位置、例えば四隅の位置や側面の位置を算出したり、旋回半径や自車軌跡を算出したりしている。
　時間算出部４４は、自車と物標の最短衝突点での衝突時間ＴＴＣを算出する。この衝突時間ＴＴＣについては、位置算出部４２で算出された交点の数などに応じて算出しているが、算出方法の詳細については後述する。
　制御要求部４５は、自車と物標との衝突リスクがあるか否かを判定し、衝突リスクがある場合に、衝突を回避するための車両運動制御を要求するものであり、リスク判定部に相当する。本実施形態の場合、制御要求部４５は、時間算出部４４で算出された衝突時間ＴＴＣが判定閾値に相当する所定時間以下である場合、衝突を回避するための車両運動制御を要求するようになっている。例えば、直ぐに自車と物標とが衝突する可能性があるような状況において車両運動制御が実行されように、衝突時間ＴＴＣと比較される判定閾値となる所定時間を０．５秒もしくは１秒などとしている。そして、制御要求部４５は、自車を物標との衝突から回避するために必要な制御量の要求値、ここでは自車を停止させるのに必要な制動要求値を算出している。
　出力処理部４６は、制御要求部４５で算出された制御量の要求値、ここでは制動要求値を車内ＬＡＮ６０に出力する。このようにして、制御用ＥＣＵ４０の各部が構成されている。
　ブレーキＥＣＵ５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏなどを備えたマイクロコンピュータで構成され、図示しないブレーキ液圧制御用アクチュエータを制御することで、自車の制動力を制御する。例えば、ブレーキ制御用アクチュエータに備えられているポンプ駆動用のモータや各種制御弁を制御することで自動的にホイールシリンダ圧を発生させ、所望の制動力を発生させる。これにより、自車が物標に衝突する前に、自車を停止させることを可能とする。
　以上のようにして、本実施形態にかかる車両運動制御システムが構成されている。続いて、車両運動制御システムによる車両衝突判定およびそれに基づく車両運動制御について、図２に示す制御用ＥＣＵ４０が実行する車両衝突回避処理のフローチャートを参照して説明する。なお、この処理は、所定の制御周期毎に実行されるが、車両衝突判定を自車の車速が所定速度よりも低速な場合のみ、例えば１０ｋｍ／ｈ以下の場合にのみ実行したい場合には、それを開始条件として実行されるようにしても良い。また、この処理は、自車の進行方向が前進と後進のいずれについても実行可能であるが、いずれか一方のみで実行されるようにしても良い。
　まず、ステップＳ１００では、自車の巻き込み軌跡を算出する。巻き込み軌跡とは、自車の旋回外側の軌跡と旋回内側の軌跡とで区画される範囲、つまり自車の形状を考慮した自車の移動軌跡である自車軌跡のことを意味している。具体的には、制御用ＥＣＵ４０は、車内ＬＡＮ６０を通じて舵角情報を入力し、諸元記憶部４３に記憶してある自車の形状や寸法と舵角情報とに基づいて、自車軌跡を算出している。なお、ここでは自車軌跡として、旋回外側と旋回内側の両方を加味した自車全域の移動軌跡を算出しているが、巻き込みの際に特に考慮すべきなのは自車の旋回外側での物標との衝突である。このため、自車軌跡として、移動軌跡のうちの旋回外側の軌跡のみを算出しても良い。
　続く、ステップＳ１０５では、物標軌跡を算出すると共に、算出した物標軌跡とステップＳ１００で算出した自車の巻き込み軌跡とが交差するか否かを判定する。物標軌跡と巻き込み軌跡とが交差する場合とは、典型的には物標軌跡と自車の旋回外側の移動軌跡とが交差する場合であるため、本ステップでは、物標軌跡と自車の旋回外側の移動軌跡とが交差するか否かを判定しても良い。ここで肯定判定されると自車と物標との衝突リスクがあるためステップＳ１１０以降の処理を実行し、否定判定されると衝突リスクが無いため処理を終了する。
　ステップＳ１１０では、ステップＳ１００、Ｓ１０５で算出した自車の巻き込み軌跡、この場合は旋回外側の移動軌跡と物標軌跡との交点が２つであるか否かを判定する。そして、２つであればステップＳ１１５に進み、２つ以外であればステップＳ１６５に進む。
　ステップＳ１１５以降では交点が２つの場合の自車と物標との最短衝突点を算出するための各種処理を実行する。この処理について、図３を参照して説明する。
　ステップＳ１１５では、２つの交点を結ぶ線分と自車Ｖの旋回中心との最短点Ａ１を算出し、さらにステップＳ１２０では、２つの交点のうち物標Ｔｇから遠い側の交点Ａ２を算出する。例えば、図３に示すように、自車Ｖの進行方向が後進方向とされる場合の自車軌跡の場合において、物標Ｔｇが自車Ｖの側面に沿うような方向に移動する場合に、巻き込み軌跡Ｌ１と物標軌跡Ｌ２との交点が交点Ｘ１、Ｘ２の２つとなる。そして、図３の例で言えば、２つの交点Ｘ１、Ｘ２を結ぶ線分に対する垂直線が旋回中心Ｏを通る線分となるため、この垂直線と交点Ｘ１、Ｘ２を結ぶ線分との交点が最短点Ａ１となる。また、交点Ｘ１、Ｘ２のうち物標Ｔｇから遠い側となる交点Ｘ２が交点Ａ２となる。
　次に、ステップＳ１２５に進み、最短点Ａ１の方が交点Ａ２よりも自車Ｖからの距離が近いか否かを判定する。この処理により、最短点Ａ１と交点Ａ２のいずれが自車Ｖに近いかを判定している。ここで肯定判定されればステップＳ１３０に進んで第１点に相当する点ＰＡとして最短点Ａ１を選択し、否定判定されればステップＳ１３５に進んで第１点に相当する点ＰＡとして交点Ａ２を選択する。すなわち、最短点Ａ１と交点Ａ２のうち自車Ｖから近い方を点ＰＡに設定する。
　その後、ステップＳ１４０に進み、２つの交点Ｘ１、Ｘ２のうち物標に近い方の交点を算出し、第２点に相当する点ＰＢに設定する。図３の例で言えば、交点Ｘ１が点ＰＢとなる。そして、ステップＳ１４５に進み、点ＰＡと点ＰＢに対して、物標Ｔｇと自車Ｖそれぞれの到達距離と到達時間を計算する。点ＰＡや点ＰＢへの物標Ｔｇの到達距離や到達時間については、認識用ＥＣＵ２０から伝えられた認識情報に基づいて算出している。
　例えば、自車Ｖの任意の位置を原点（０，０）として点ＰＡや点ＰＢの座標や物標Ｔｇの座標を算出し、点ＰＡや点ＰＢの座標と物標Ｔｇの座標とから物標Ｔｇの点ＰＡや点ＰＢへの到達距離（以下、物標到達距離という）を算出できる。また、物標到達距離と物標Ｔｇの移動速度とから、物標Ｔｇが点ＰＡや点ＰＢに到達するまでの到達時間（以下、物標到達時間という）を算出できる。
　また、自車Ｖの点ＰＡや点ＰＢへの到達距離（以下、自車到達距離という）については、図３中に示したように、自車Ｖの旋回中心を中心として点ＰＡや点ＰＢを通る円弧Ｃを描き、その円弧Ｃと自車Ｖとの交点Ｚまでの最短距離を自車到達距離とすることができる。また、自車到達距離と自車Ｖの車速とから自車Ｖが点ＰＡや点ＰＢに到達するまでの到達時間（以下、自車到達時間という）を算出できる。
　この後、ステップＳ１５０に進み、ステップＳ１４５での算出結果に基づいて、線形近似により自車Ｖと物標Ｔｇとが最短で衝突する場所となる最短衝突点を算出し、その最短衝突点に至って衝突が生じ得る最短時間となる衝突時間ＴＴＣを算出する。
　例えば、図４に示すように、自車Ｖからの距離を横軸、自車到達時間や物標衝突時間を表す時間を縦軸として、点ＰＡや点ＰＢにおける自車到達時間や物標衝突時間をそれぞれプロットする。そして、点ＰＡと点ＰＢの物標到達時間をプロットした点同士を結んだ線分Ｌａと、点ＰＡと点ＰＢの自車到達時間をプロットした点同士を結んだ線分Ｌｂを得る。これらが、物標到達距離と物標到達時間の関係を表す線分と、自車到達時間と自車到達時間の関係を表す線分に相当する。そして、これら線分Ｌａと線分Ｌｂとの交点を算出する。この交点における横軸の座標が最短衝突点を表しており、縦軸の座標が衝突時間ＴＴＣとなる。なお、最短衝突点は、物標軌跡における点ＰＡと点ＰＢとの間のいずれかの位置を表すことになり、線分Ｌａと線分Ｌｂとの交点における衝突時間ＴＴＣは、物標Ｔｇおよび自車Ｖが最短衝突点に至るまでの時間を表すことになる。
　このようにして、自車Ｖの速度や移動軌跡に加えて物標Ｔｇの速度や移動方向を加味して衝突が生じ得る最短時間となる衝突時間ＴＴＣを的確に算出することが可能となる。
　この後、ステップＳ１５５に進み、衝突時間ＴＴＣが判定閾値とする所定時間よりも短いか否かを判定する。判定閾値は、ドライバの反応速度や車両が衝突回避するのに必要な時間を加味して予め設定されている値であり、上記したように例えば０．５秒もしくは１秒などとしている。ここで否定判定されるとそのまま処理を終了し、肯定判定されるとステップＳ１６０に進み、制御要求値を出力して処理を終了する。具体的には、制御要求部４５において、所定時間内に自車Ｖを物標Ｔｇとの衝突から回避するために必要な制御量の要求値、ここでは自車Ｖを停止させるのに必要な制動要求値を算出し、出力処理部４６からその制動要求値を車内ＬＡＮ６０に出力する。この制動要求値の情報が車内ＬＡＮ６０よりブレーキＥＣＵ５０に伝えられ、ブレーキＥＣＵ５０がブレーキ液圧制御用アクチュエータを制御することで制動力が発生させられ、自車Ｖが物標Ｔｇと衝突する前に停止させられる。このようにして、自車Ｖと物標Ｔｇとの衝突が回避される。
　一方、ステップＳ１１０で否定判定された場合、ステップＳ１６５に進む。そして、ステップＳ１６５以降では、例えば交点が１つの場合の自車Ｖと物標Ｔｇとの最短衝突点を算出するための各種処理を実行する。
　ステップＳ１６５では、自車Ｖの側面と物標軌跡とが交差するか否かを判定する。ここで肯定判定されるとステップＳ１７０以降の処理に進み、自車Ｖの側面と物標Ｔｇが衝突する可能性が有る場合における自車Ｖと物標Ｔｇとの最短衝突点を算出するための各種処理を実行する。この処理について、図５を参照して説明する。
　まず、ステップＳ１７０において、自車Ｖの側面と物標軌跡との交点を算出し、これを第１点に相当する点ＰＡとする。図５に示すように、自車Ｖの進行方向が後進方向とされる場合において、右後方に物標Ｔｇがあり、物標Ｔｇの移動軌跡が自車Ｖに向かう方向となっていた場合には、その移動軌跡と自車Ｖの右側面との交点が点ＰＡとなる。この点ＰＡは、物標軌跡上において、自車Ｖの側面から物標Ｔｇまでの距離が最も近い位置を示している。続いて、ステップＳ１７５に進み、自車Ｖの巻き込み軌跡、換言すれば自車Ｖの旋回外側の軌跡と物標軌跡との交点を算出し、これを第２点に相当する点ＰＢとする。
　そして、ステップＳ１８０に進み、点ＰＡと点ＰＢに対して、物標Ｔｇと自車Ｖそれぞれの到達距離と到達時間を計算する。このときの到達距離と到達時間の計算方法については、上記したステップＳ１４５と同様、認識用ＥＣＵ２０から伝えられた認識情報に基づいて行っている。すなわち、自車Ｖの旋回中心Ｏを中心として点ＰＡや点ＰＢを通る円弧を描き、その円弧と自車Ｖとの交点までの最短距離を自車到達距離とする。点ＰＡについては、自車Ｖの側面の一点を示していることから、自車到達距離を０とすれば良い。また、自車到達距離と自車Ｖの車速とから自車Ｖが点ＰＡや点ＰＢに到達するまでの自車到達時間を算出する。この後は、ステップＳ１５０以降の処理として、上記と同様の処理を行って処理を終了する。
　また、ステップＳ１６５で否定判定された場合には、ステップＳ１８５以降の処理に進み、自車Ｖの巻き込み軌跡の範囲内に物標Ｔｇが存在する場合の自車Ｖと物標Ｔｇとの最短衝突点を算出するための各種処理を実行する。この処理について、図６を参照して説明する。
　まず、ステップＳ１８５において、物標位置が自車Ｖの巻き込み軌跡、換言すれば自車Ｖの旋回外側の軌跡と旋回内側の軌跡とで区画される範囲の内側にあるか否かを判定する。図６に示すように、自車Ｖの進行方向が後進方向とされる場合において、物標Ｔｇが自車Ｖの後方や側方に位置しているような場合には、本ステップで肯定判定されることになる。ここで肯定判定されればステップＳ１９０に進んで物標Ｔｇの現在位置を算出し、これを第１点に相当する点ＰＡとすると共に、ステップＳ１９５に進んで自車巻き込み軌跡と物標軌跡の交点を算出し、これを第２点に相当する点ＰＢとする。例えば、図６に示すように、物標位置が既に巻き込み軌跡の範囲内にあり、その範囲内から範囲外に物標Ｔｇが移動するような場合には、最初の物標位置を現在位置として、この現在位置が点ＰＡとなる。また、物標Ｔｇの移動軌跡と自車Ｖの旋回外側の軌跡との交点が点ＰＢになる。
　そして、ステップＳ２００に進み、点ＰＡと点ＰＢに対して、物標Ｔｇと自車Ｖそれぞれの到達距離と到達時間を計算する。このときの到達距離と到達時間の計算方法については、上記したステップＳ１４５と同様、認識用ＥＣＵ２０から伝えられた認識情報に基づいて行っている。すなわち、自車Ｖの旋回中心を中心として点ＰＡや点ＰＢを通る円弧を描き、その円弧と自車Ｖとの交点までの最短距離を自車到達距離とする。自車Ｖの現在位置については、例えば自車Ｖの側面の一点とし、その点の自車到達距離を０とすれば良い。また、自車到達距離と自車Ｖの車速とから自車Ｖが点ＰＡや点ＰＢに到達するまでの自車到達時間を算出する。この後は、ステップＳ１５０以降の処理として、上記と同様の処理を行って処理を終了する。
　以上説明したように、本実施形態では、自車Ｖの速度や移動軌跡に加えて物標Ｔｇとなる移動体の速度や移動方向を加味して衝突が生じ得る最短時間となる衝突時間ＴＴＣを算出している。このため、衝突時間ＴＴＣを的確に判定することが可能となり、自車Ｖと移動体との衝突リスクをより的確に判定することが可能となる。
　このため、衝突リスクに対応した処理、例えば本実施形態の場合であればブレーキＥＣＵ５０によるブレーキ制御によって制動力を発生させ、自車Ｖが移動体と衝突する前に停止させることが可能となる。また、図示していないが、報知装置を用いて運転者に衝突リスクがあることの報知を行うようにすれば、運転者に的確に衝突リスクを伝えることが可能となる。
　また、自車Ｖの旋回時に巻き込みが生じ得る状況で衝突リスクのある物標Ｔｇを検出し、自車Ｖと物標Ｔｇとの衝突時間ＴＴＣを算出することができる。これにより、巻き込みが生じ得る状況で自車Ｖが物標Ｔｇとなる移動体に衝突することを回避する車両運動制御を行うことが可能となる。
　なお、本実施形態では、自車Ｖの移動軌跡として自車Ｖの進行方向が後進方向である場合を例に挙げたが、前進方向であっても同様である。
　（他の実施形態）
　本開示は、上記した実施形態に準拠して記述されたが、当該実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。
　すなわち、少なくとも移動体の位置、移動方向および移動速度を加味して移動体が自車と衝突する可能性がある位置に到達するまでの時間である衝突時間ＴＴＣを算出し、その衝突時間ＴＴＣに基づいて衝突リスクを判定するものであれば良い。具体的には、自車の移動軌跡と物標となる移動体の位置、移動方向および移動速度とに基づいて、移動体が自車と衝突する可能性がある位置を算出すると共に、移動体が自車と衝突する可能性がある位置まで到達するのに掛かる衝突時間ＴＴＣを求める。そして、移動体が自車と衝突する可能性がある位置に到達するまでに掛かる衝突時間ＴＴＣが所定時間内の場合に、衝突リスクがあると判定すれば良い。
　なお、ここでいう移動体が自車と衝突する可能性がある位置は、自車の速度などを加味していないため、第１実施形態で説明した最短衝突点と必ずしも一致しないことがある。しかし、少なくとも移動体の位置、移動方向および移動速度を加味しているため、最短衝突点でなくても、衝突する可能性がある位置になる。このような移動体と自車とが衝突する可能性がある位置を算出する部分が位置算出部に相当する。このため、上記第１実施形態の位置算出部４２では、移動体と自車とが衝突する可能性がある位置として、自車の巻き込み軌跡と移動体の移動軌跡との交点を主に算出しているが、交点以外の位置も含まれ得る。例えば、第１実施形態で、その一例として、物標の現在位置のような交点でない位置も挙げているように、巻き込み軌跡内の様々な位置が移動体と自車とが衝突する可能性がある位置になり得る。
　好ましくは、自車が移動体と衝突する可能性がある位置まで到達するのに掛かる時間も算出し、それが所定時間内の場合に、衝突リスクがあると判定すると良い。その場合、第１実施形態のように、自車の速度と移動体の位置、移動方向および移動速度を加味して衝突時間ＴＴＣを求める場合に限らず、自車の速度を加味して、自車が現在位置の移動体と衝突する衝突時間ＴＴＣを算出しても良い。例えば移動体の現在位置を自車が移動体と衝突する可能性がある位置として、自車の速度に基づき、自車が移動体の現在位置に到達するまでの時間を算出する。そして、自車が移動体の現在位置に到達するまでの時間が所定時間以下であれば、衝突リスクがあると判定する。このようにすれば、移動体の速度や移動方向に加えて自車の速度も加味して衝突リスクを判定できる。
　ただし、第１実施形態のように、自車の速度と物標の速度も加味して衝突時間ＴＴＣを算出するようにすれば、より正確に衝突し得る最短時間を算出できるため、より的確に衝突リスクを判定することが可能となる。
　なお、上記第１実施形態では衝突時間ＴＴＣは、自車の速度や移動軌跡と移動体の速度や移動方向を加味した最短衝突点を「衝突する可能性がある位置」として、この最短衝突点に自車と移動体の双方が至る時間となる。これに対して、移動体の速度と移動方向とを加味して自車の速度を加味していない場合など、最短衝突点以外の場合には、巻き込み軌跡Ｌ１と物標軌跡Ｌ２とが重なり合う部分のいずれの位置も「衝突とする可能性がある位置」となり得る。例えば、巻き込み軌跡Ｌ１における旋回外側の軌跡と物標軌跡Ｌ２との交点や自車と物標軌跡Ｌ２との交点が挙げられる。その場合、自車と物標のいずれか一方のみがその「衝突する可能性がある位置」に到達するまでの時間が衝突時間ＴＴＣとなることもある。
　本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリーを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウエア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリーと一つ以上のハードウエア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。

Claims (8)

  1. 　車両の旋回時に、障害物となる移動体との衝突リスクを判定する車両衝突判定装置であって、
    　前記移動体を物標として該物標の移動軌跡である物標軌跡（Ｌ２）を算出すると共に、前記車両の旋回時の軌跡を巻き込み軌跡（Ｌ１）として算出し、前記物標軌跡と前記巻き込み軌跡とに基づいて前記物標が前記車両に衝突する可能性がある位置を算出する位置算出部（４２）と、
    　前記物標の移動速度に基づいて前記物標が前記位置に到達するまでの時間である衝突時間（ＴＴＣ）を算出する時間算出部（４３）と、
    　前記衝突時間が判定閾値以下であると前記車両と前記物標との衝突リスクがあると判定するリスク判定部（４５）と、を有している、車両衝突判定装置。
  2. 　前記位置算出部は、前記物標軌跡と前記巻き込み軌跡とが重なるいずれかの位置を前記衝突する可能性がある位置として算出する、請求項１に記載の車両衝突判定装置。
  3. 　前記位置算出部は、前記物標軌跡と前記巻き込み軌跡のうちの前記車両の旋回外側の軌跡との交点を前記衝突する可能性がある位置として算出する請求項１に記載の車両衝突判定装置。
  4. 　前記時間算出部は、前記車両が前記位置に到達するまでの時間も衝突時間として算出し、
    　前記リスク判定部は、前記車両が前記位置に到達するまでの衝突時間が前記判定閾値以下であるときも、前記車両と前記物標との衝突リスクがあると判定する、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両衝突判定装置。
  5. 　前記位置算出部は、
    　前記巻き込み軌跡と前記物標軌跡とから第１点（ＰＡ）と第２点（ＰＢ）を算出すると共に、前記車両の前記第１点と前記第２点それぞれへの到達距離を自車到達距離、前記車両の車速から算出される前記自車到達距離に到達するまでの到達時間を自車到達時間、前記物標の前記第１点と前記第２点それぞれへの到達距離を物標到達距離、前記物標の移動速度から算出される前記物標到達距離に到達するまでの到達時間を物標到達時間として、
    　前記第１点と前記第２点それぞれでの前記物標到達距離と前記物標到達時間との関係を表す線分（Ｌａ）と、前記第１点と前記第２点それぞれでの前記自車到達距離と前記自車到達時間との関係を表す線分（Ｌｂ）との交点を最短衝突点として、該最短衝突点を前記位置として算出し、
    　前記時間算出部は、
    　前記最短衝突点に前記物標および前記車両が到達する時間を前記衝突時間として算出する、請求項１に記載の車両衝突判定装置。
  6. 　前記位置算出部は、
    　前記物標軌跡と前記巻き込み軌跡のうちの前記車両の旋回外側の軌跡との交点が２つ（Ｘ１、Ｘ２）であるとき、
    　前記２つの交点を結ぶ線分と前記車両の旋回中心との最短点（Ａ１）と前記２つの交点のうち前記物標の現在位置から遠い側となる交点（Ｘ２）のいずれか前記物標の現在位置から近い方を前記第１点とし、
    　前記２つの交点のうち前記物標の現在位置から近い側となる交点（Ｘ１）を前記第２点とする、請求項５に記載の車両衝突判定装置。
  7. 　前記位置算出部は、
    　前記物標軌跡と前記巻き込み軌跡のうちの前記車両の旋回外側の軌跡との交点が１つであり、かつ、前記物標軌跡が前記車両の側面と交点を有するとき、
    　前記物標軌跡と前記車両の側面との交点を前記第１点とし、前記物標軌跡と前記車両の旋回外側の軌跡との交点を前記第２点とする、請求項５または６に記載の車両衝突判定装置。
  8. 　前記位置算出部は、
    　前記物標軌跡と前記巻き込み軌跡のうちの前記車両の旋回外側の軌跡との交点が１つであり、かつ、前記物標の現在位置が前記巻き込み軌跡の範囲内であるとき、
    　前記物標軌跡の現在位置を前記第１点とし、前記物標軌跡と前記車両の旋回外側の軌跡との交点を前記第２点とする、請求項５ないし７のいずれか１つに記載の車両衝突判定装置。
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