衝突予測装置
【課題】自車前方に存在する物体と自車とが衝突する危険性を精度良く予測可能な衝突予測装置を提供する。
【解決手段】車両前方の物体の位置を検出する物体検出手段と、車両内部または当該車両の外周面上で、且つ、当該車両の前端より後方に、物体を観測するための観測点を定める観測点設定手段と、観測点から見た物体の検出方向を示す検出角度を算出する検出角度算出手段と、検出角度の単位時間当たりの変化量を算出する変化量算出手段と、車両と物体とが衝突する危険性を変化量の値に基づいて予測する衝突判定手段とを備える、衝突予測装置である。
【解決手段】車両前方の物体の位置を検出する物体検出手段と、車両内部または当該車両の外周面上で、且つ、当該車両の前端より後方に、物体を観測するための観測点を定める観測点設定手段と、観測点から見た物体の検出方向を示す検出角度を算出する検出角度算出手段と、検出角度の単位時間当たりの変化量を算出する変化量算出手段と、車両と物体とが衝突する危険性を変化量の値に基づいて予測する衝突判定手段とを備える、衝突予測装置である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衝突予測装置に関し、より特定的には車両に接近する物体が車両に衝突する危険性を予測する衝突予測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自車と車両周囲の物体との衝突の危険性を予測し、衝突の回避や乗員保護の支援を目的とした車両制御を当該予測結果に基づいて実行する装置（以下、衝突防止装置と呼称する）が開発されている。このような衝突防止装置を備えた車両において、当該装置で正確に衝突の危険性を予測できない場合、不要な車両制御が実行されて、当該車両の運転者が不快に感じることがある。
【０００３】
このような課題を解決するビークル衝突警告システムが特許文献１に開示されている。特許文献１に開示されるビークル衝突警告システムは、レーダーの受信機の位置を観測点として、検出された物体の角位置の変化率を算出する。検出物が自車に接触する場合、当該変化率は大きくなる。したがって、上記ビークル衝突警告システムは上記変化率の値が閾値を超えるか否かに応じて、当該物体と自車とが衝突するか否かを予測することができる。
【特許文献１】特開２０００−５０４８２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に開示されるビークル衝突警告システムにおいて、仮に、検出物が存在する角位置がレーダーの受信機を観測点として算出されているとする。ここで、レーダーの受信機が車両の前端に取り付けられている場合、上記の観測点は車両の前端に位置する。
【０００５】
上記のように車両前端に角位置の観測点が設定され、検出物が自車に衝突またはすれ違う場合、検出物の角位置の変化率が、時間とともに変化する様子を図１６に示す。図１６は、観測点が車両前端に設定された場合の、車両と検出物とが衝突するまでの推定時間、および角位置の変化率の関係を示すグラフである。図１６に示すグラフにおいて、項目ｐは、車両と検出物とがすれ違う場合における当該検出物の角位置の変化率を示す。また、項目ｆＬは、検出物が自車の右斜め前方から接近し、自車の前面左側に衝突する場合における当該検出物の角位置の変化率を示す。また、項目ｆＲは、検出物が自車の右斜め前方から接近し、自車の前面右側に衝突する場合における角位置の変化率を示す。また、項目ｓＦは、検出物が自車の右斜め前方から接近し、自車の右側面前方に衝突する場合における角位置の変化率を示す。また、項目ｓＢは、検出物が自車の右斜め前方から接近し、自車の右側面前方に衝突する場合における角位置の変化率を示す。
【０００６】
図１６に示すように、検出物が自車のどの位置に衝突するかによって角位置の変化率の推移の様態は異なる。そして、角位置の変化率は、検出物が自車とすれ違う場合も、検出物と自車とが衝突する場合も、同様の様態で推移する場合がある。具体的には、図１６に示すように、項目ｐ、ｆＲ、ｓＦ、およびｓＢは何れも衝突するまでの時間が小さくなるほど指数的に大きな値となるよう推移する。ここで、特許文献１に示されるように、角位置の変化率が定められた閾値を超えた場合に自車および検出物が衝突する危険性がないと判定するものとして、自車と検出物との衝突をするためには、項目ｐより小さな値で閾値を設定する必要がある。しかしながら、項目ｓＢは、実際には自車と衝突するにも拘わらず、項目ｐより常に大きな値で推移し続けるため、自車と検出物とが衝突しないと判定される。すなわち、従来技術では、車両に検出物が衝突するか否かを正確に予測できない場合があった。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、自車前方に存在する物体と自車とが衝突する危険性を精度良く予測可能な衝突予測装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決すべく以下の構成を採用した。すなわち、第１の発明は、車両前方の物体の位置を検出する物体検出手段と、車両内部または当該車両の外周面上で、且つ、当該車両の前端より後方に、物体を観測するための観測点を定める観測点設定手段と、観測点から見た物体の検出方向を示す検出角度を算出する検出角度算出手段と、検出角度の単位時間当たりの変化量を算出する変化量算出手段と、車両と物体とが衝突する危険性を変化量の値に基づいて予測する衝突判定手段とを備える、衝突予測装置である。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明において、車両の外周面のうち、物体が衝突する可能性のある外周面を衝突予想部位として推定する衝突部位推定手段と、衝突部位推定手段に推定された衝突予想部位に応じて、車両と物体とが衝突する危険性の予測に用いる閾値を設定する閾値設定手段とを、さらに備え、衝突判定手段は、変化量が閾値を満たしているか否かに応じて、車両と物体との衝突を予測する。
【００１０】
第３の発明は、第２の発明において、車両の進行経路を算出する自車進行経路算出手段と、車両に対して相対的に移動する物体の進行経路を算出する検出物進行経路算出手段とを、さらに備え、衝突部位推定手段は、車両の進行経路および物体の進行経路に基づいて衝突予想部位を推定する。
【００１１】
第４の発明は、第３の発明において、車両の進行経路と物体の進行経路とが互いに平行である場合、車両の前面を衝突予想部位とする。
【００１２】
第５の発明は、第２の発明において、車両の進行経路と車両に対して相対的に移動する物体の進行経路との交点を衝突予想地点として推定する衝突地点推定手段を、さらに備え、衝突部位推定手段は、車両または物体の何れが先に衝突予想地点へ到達するかを判定し、当該判定結果に応じて衝突予想部位を推定する。
【００１３】
第６の発明は、第５の発明において、物体が車両より先に衝突予想地点へ到達すると判定した場合、車両の前面を衝突予想部位とし、車両が物体より先に衝突予想地点へ到達すると判定した場合、車両の側面を衝突予想部位とする。
【００１４】
第７の発明は、第２の発明において、車両と物体とが衝突する場合に当該衝突までに要する衝突予想時間を算出する衝突時間算出手段を、さらに備え、閾値設定手段は、衝突部位推定手段に推定された衝突予想部位および衝突時間算出手段により算出された衝突予想時間に応じて、閾値を設定する。
【００１５】
第８の発明は、第７の発明において、閾値設定手段は、車両の側面が衝突予想部位である場合、衝突予想時間が短くなるほど閾値を段階的に大きな値に設定し、衝突判定手段は、変化量が閾値より大きい場合に物体と車両とが衝突すると予測し、変化量が閾値以下である場合に物体と車両とが衝突しないと予測する。
【００１６】
第９の発明は、第１の発明において、観測点設定手段は、観測点を車両の後端中央に設定する。
【００１７】
第１０の発明は、第１の発明において、観測点設定手段は、観測点を車両の後端左隅に設定する。
【００１８】
第１１の発明は、第１の発明において、観測点設定手段は、観測点を車両の後端右隅に位置するよう設定する。
【発明の効果】
【００１９】
第１の発明によれば、車両に対向して接近する物体との衝突を予測する際、車両と物体とが衝突する場合の検出角度の単位時間当たりの変化量（以下、検出角度変化量と呼称する）の値は、当該物体が車両のどの部位に衝突する場合であっても、車両と物体とが衝突しない場合の検出角度変化量の値に比べて大きな値となる。したがって、車両と物体とが衝突する危険性を、観測変化量に基づいて正確に判定することができる。
【００２０】
第２の発明によれば、物体が車両のどの部位へ衝突するかに応じて、衝突の危険性を判定するための閾値を変更することができる。したがって、車両と物体とが衝突する危険性を、適切に設定された閾値に基づいて正確に判定することができる。
【００２１】
第３の発明によれば、簡単な処理で物体が衝突する可能性のある車両の部位を推定することができる。
【００２２】
第４の発明によれば、簡単な処理で物体が車両の正面に衝突する可能性があることを推定することができる。
【００２３】
第５の発明によれば、簡単な処理で物体が衝突する可能性のある車両の部位を推定することができる。
【００２４】
第６の発明によれば、簡単な処理で物体が衝突する可能性のある車両の部位が、車両の前面であるか、または車両の側面であるか、推定することができる。
【００２５】
第７の発明によれば、刻々と変化する物体および車両の状況に応じて、最適な閾値を設定することができる。
【００２６】
第８の発明によれば、例えば、物体が車両の側面後方に衝突する場合など、検出角度の単位時間当たりの変化量が増加傾向となり易い軌道で物体が車両に接近する場合であっても、適切な閾値が設定されるため、当該物体と車両との衝突が正確に予測できる。
【００２７】
第９の発明によれば、車両の前方から接近する物体との衝突の危険性を、より正確に判定することができる。
【００２８】
第１０の発明によれば、例えば、車両の右前方から接近する物体との衝突の危険性を、より正確に判定することができる。具体的には、観測点が車両の後端右隅に設定されている場合、観測点が車両の他の位置に設定されている場合に比べて、車両の右側から接近する物体および当該車両が衝突する場合の観測角変化量の値と、当該物体および当該車両が衝突しない場合の観測角変化量の値との差がより大きくなる。そのため、車両の右側から接近する物体との衝突の危険性を、観測角変化量の値に基づいて、より正確に判定することができる。
【００２９】
第１１の発明によれば、例えば、車両の左前方から接近する物体との衝突の危険性を、より正確に判定することができる。具体的には、観測点が車両の後端左隅に設定されている場合、観測点が車両の他の位置に設定されている場合に比べて、車両のひだ側から接近する物体および当該車両が衝突する場合の観測角変化量の値と、当該物体および当該車両が衝突しない場合の観測角変化量の値との差がより大きくなる。そのため、車両の左側から接近する物体との衝突の危険性を、観測角変化量の値に基づいて、より正確に判定することができる。
【００３０】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係る衝突予測装置について、図１から図１５を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態では、衝突予測装置１３が車両１に搭載される例について説明する。
【００３１】
先ず、図１を参照して、衝突予測装置の機能構成について説明する。図１は、衝突予測装置の機能構成を示すブロック図である。図１に示すように、衝突予測装置１３は車両１に搭載される。車両１は、衝突予測装置１３の他に、レーダー装置１０、車速計１１、自車位置検出装置１２、および警報装置１４を備える。衝突予測装置１３は、レーダー装置１０、車速計１１、自車位置検出装置１２、および警報装置１４と各々電気的に接続されている。なお、レーダー装置１０、車速計１１、自車位置検出装置１２、衝突予測装置１３、および警報装置１４は何れも車両１のＩＧ電源がオン状態である場合に動作するものとする。
【００３２】
レーダー装置１０は、典型的には、電磁波を放射し、車両の周囲に存在する物体からの反射波を受信して、当該物体の位置を検出するレーダー装置である。レーダー装置１０は、車両１のフロントグリル内部などに配置され、車両１の前方に存在する物体を検出する。レーダー装置１０は、車両１から検出物までの距離Ｌｒ、レーダー装置１０から見た検出物の水平方向の方位、および検出物と車両１との相対速度Ｖｒを測定する。レーダー装置１０は、車両１から検出物までの距離、レーダー装置１０から見た検出物の検出方向、および検出物の車両１との相対速度Ｖｒを示すデータを衝突予測装置１３に対して出力する。
【００３３】
車速計１１は、一般的に車両に搭載されている車両の走行速度を計測する装置である。車速計１１は、車両１の走行速度（以下、自車速度Ｖｓと呼称する）を計測し、当該計測値を衝突予測装置１３に対して出力する。
【００３４】
自車位置検出装置１２は、典型的には、一般的に知られているカーナビゲーションシステムなどのＧＰＳ（Global Positioning System）を備える装置である。自車位置検出装置１２は、予め地図情報を記憶し、衛星等から送信される信号に基づいて、当該地図上における車両１の絶対的な位置座標（以下、自車位置Ｐｓと呼称する）を測定する。厳密には、自車位置Ｐｓは、車両１において自車位置検出装置１２が搭載されている位置を示す点である。また、自車位置検出装置１２は、自車位置Ｐｓの変化方向等に基づいて車両１の進行方向Ｄを算出する。自車位置検出装置１２は、測定した自車位置Ｐｓ、進行方向Ｄ、および自車位置Ｐｓの周囲の地図情報（以下、周囲地図と呼称する）を示すデータを衝突予測装置１３に対して出力する。
【００３５】
衝突予測装置１３は、典型的にはマイクロコンピュータなどの情報処理装置、メモリなどの記憶装置、およびインターフェース回路などを備える処理装置である。詳細な処理の説明は後述するが、衝突予測装置１３は、車両１と前方の物体との衝突をレーダー装置１０から出力される上記データに基づいて予測する。ここで、衝突予測装置１３は、物体の位置の変化を車両１の後端を基準点として観測し、当該観測結果に基づいて車両１と前方の物体との衝突の危険性を予測する。そして、衝突予測装置１３は、車両と周囲の物体とが衝突する危険性が高いと予測した場合、警報装置１４に対して、警報を発報させる指示信号を出力する。上記のように観測の基準点を車両１の後端に定めることにより、従来に比べ精度良く車両１と物体との衝突の危険性を予測することができる。
【００３６】
警報装置１４は、典型的にはブザーなどの音声出力装置である。警報装置１４は、衝突予測装置１３の指示に応じて、車両１と周囲の物体とが衝突する危険性が高い場合に警告音を発する。
【００３７】
次に、図２を参照して衝突予測装置１３が実行する処理の詳細について説明する。図２は、衝突予測装置１３が実行する処理を示すフローチャートの一例である。衝突予測装置１３は、車両のＩＧ電源がオンになった場合に図２に示す処理を開始する。
【００３８】
ステップＳ１において、衝突予測装置１３は、ＩＧ電源がオン状態であるか否かを判定する。衝突予測装置１３は、ＩＧ電源がオン状態である場合、処理をステップＳ２へ進める。一方、衝突予測装置１３は、ＩＧ電源がオン以外の状態である場合、処理を終了する。
【００３９】
上記ステップＳ１の処理により、衝突予測装置１３は、車両１のＩＧ電源がオン状態である間、ステップＳ１から以下に説明するステップＳ１４までの処理を繰り返しループして実行する。
【００４０】
ステップＳ２において、衝突予測装置１３は、自車位置Ｐｓおよび進行方向Ｄを検出する。具体的には、衝突予測装置１３は、自車位置検出装置１２から出力される自車位置Ｐｓ、進行方向Ｄ、および周囲地図を示すデータを取得し、記憶装置に記憶する。ステップＳ２の処理を完了すると、衝突予測装置１３は、処理をステップＳ３へ進める。
【００４１】
上記ステップＳ２の処理がループ処理で繰り返し実行されることにより、衝突予測装置１３の記憶装置には各時刻における自車位置Ｐｓおよび進行方向Ｄの値が記憶される。
【００４２】
ステップＳ３において衝突予測装置１３は、検出物のうち１つを選択する。以下では、本ステップＳ３において選択された検出物を選択検出物と呼称する。ステップＳ３の処理を完了すると、衝突予測装置１３は、処理をステップＳ４へ進める。
【００４３】
上記ステップＳ３の処理により、衝突予測装置１３は、レーダー装置１０により検出された検出物各々について以下に説明するステップＳ４からステップＳ９までの処理を実行する。
【００４４】
ステップＳ４において、衝突予測装置１３は、検出物位置Ｐｔをマッピングする。検出物位置Ｐｔとは、レーダー装置１０により検出された検出物の周囲地図上における絶対的な位置座標である。具体的には、先ず、衝突予測装置１３は、レーダー装置１０により出力されるから検出物までの距離、および検出方向を取得する。次に、衝突予測装置１３は、周囲地図上における選択検出物の絶対的な位置を算出する。より具体的には、衝突予測装置１３は、周囲地図上の絶対的な座標で示される自車位置Ｐｓおよび進行方向Ｄを基準とし、自車位置Ｐｓから選択検出物を検出したレーダー装置１０までの距離、当該レーダー装置１０から見た選択検出物の検出方向、および検出距離に基づいて、周囲地図上における検出物位置Ｐｔを算出し、記憶装置に記憶する。なお、自車位置Ｐｓから選択検出物を検出したレーダー装置１０までの距離は既知であり、衝突予測装置１３は予め当該距離を記憶しているものとする。また、自車位置Ｐｓを基準として相対的な位置関係が既知である点の絶対座標を算出する方法は、従来既知の任意の手法を用いて良い。ステップＳ４の処理を完了すると、衝突予測装置１３は、処理をステップＳ５へ進める。
【００４５】
上記ステップＳ４の処理がループ処理で繰り返し実行されることにより、衝突予測装置１３の記憶装置には各時刻における検出物位置Ｐｔの値が記憶される。
【００４６】
ステップＳ５において、衝突予測装置１３は、検出角度θを算出し、記憶する。以下、図３を参照し、検出角度θの定義について説明する。なお、図３は、周囲地図座標系において車両１の位置、選択検出物である車両２の位置、および車両２の検出角度を示す平面図である。図３に示す通り、本実施形態では、選択検出物として車両２が選択されている場合を例に衝突予測装置１３の処理を説明する。
【００４７】
先ず、衝突予測装置１３は、周囲地図上での観測点Ｐｏの絶対座標を自車位置Ｐｓに基づいて算出する。観測点Ｐｏは、検出角度θを決定するための点であり、車両１の後端中央に設定される。そして、衝突予測装置１３は、予め自車位置検出装置１２の搭載位置と車両１の後端との相対位置関係を予め記憶装置に記憶している。したがって、衝突予測装置１３は、周囲地図上における観測点Ｐｏの絶対的な座標を、自車位置Ｐｓの絶対的な座標および当該相対位置関係に基づいて算出することができる。
【００４８】
次に、衝突予測装置１３は、周囲地図上で検出物位置Ｐｔおよび観測点Ｐｏを結ぶ直線（以下、検出軸線と呼称する）と、観測点Ｐｏを通り車両１を前後方向へ貫通する直線（以下、車軸線と呼称する）とが成す角度を検出角度θとして算出する。なお、説明のため、検出角度θの値は、検出軸線が車軸線と一致しているときにθ＝０となるものとし、検出軸線が観測点Ｐｏを中心として車軸線より車両１の進行方向を向いて右へ回転するほど大きな値となるものとする。衝突予測装置１３は、算出した検出角度θの値を記憶装置に記憶する。ステップＳ５の処理を完了すると、衝突予測装置１３は、処理をステップＳ６へ進める。
【００４９】
上記ステップＳ５の処理が繰り返し実行されることにより、衝突予測装置１３の記憶装置には各時刻における検出角度θの値が記憶される。なお、衝突予測装置１３は、新しく検出角度θの値を算出する毎に、当該時点で記憶されている検出角度θの最も古いデータを上書きし、検出角度θの値を示すデータを定められた個数だけ常に記憶するものとする。
【００５０】
ステップＳ６において、衝突予測装置１３は、検出角度変化量θｖを算出する。検出角度変化量θｖとは、検出角度θの単位時間当たりの変化量を示す数値である。具体的には、先ず、衝突予測装置１３は、記憶装置に最も新しく記憶された検出角度の値θ１、および２番目に新しく記憶された検出角度の値θ２を、記憶装置から読み出す。衝突予測装置１３は、検出角度変化量θｖを、検出角度θ１および検出角度θ２の値に基づいて下記の式（１）により算出する。なお、式（１）におけるΔｔは、検出角度θ２が記憶されてから検出角度θ２が記憶されるまでに要する時間を示す。なお、Δｔの値は、ステップＳ６の処理がループして再度実行されるまでに要する処理時間を実験的に求め、当該時間をΔｔの値として衝突予測装置１３に予め記憶させていても良いし、衝突予測装置１３にタイマー機能を備え、当該機能により測定させても構わない。
θｖ＝（θ２−θ１）／Δｔ …（１）
衝突予測装置１３は、ステップＳ６の処理を完了すると、処理をステップＳ７へ進める。
【００５１】
ステップＳ７において、衝突予測装置１３は、閾値設定処理のサブルーチン処理を実行する。閾値設定処理は検出角度変化量の閾値θｖｔｈを設定する処理である。詳細は後述ステップＳ８の処理で説明するが、衝突予測装置１３は、検出角度変化量θｖの値が閾値θｖｔｈを超えるか否かに応じて選択検出物と車両とが衝突するか否かを予測する。以下、図４を参照して閾値設定処理について説明する。図４は閾値設定処理を示すフローチャートの一例である。
【００５２】
ステップＳ７０において、衝突予測装置１３は、衝突予想時間ＴＴＣを算出する。衝突予想時間ＴＴＣは、車両１と選択検出物とが衝突するまでに要すると推定される時間である。衝突予測装置１３は、先ず、レーダー装置１０から、車両１から検出物までの距離Ｌｒ、および検出物と車両１との相対速度Ｖｒを取得する。そして、衝突予測装置１３は、下記の式（２）に基づいて衝突予想時間ＴＴＣの値を算出する。
ＴＴＣ＝Ｌｒ／Ｖｒ …（２）
ステップＳ７０の処理を完了すると、衝突予測装置１３は、処理をステップＳ７１へ進める。
【００５３】
ステップＳ７１において、衝突予測装置１３は、進行角度αを算出する。進行角度αは、車両１の進行経路を示す直線と、選択検出物の進行経路を示す直線とが成す角度である。以下、車両１の進行経路を示す直線を自車進行経路線と呼称し、選択検出物の進行経路を示す直線を検出物進行経路線と呼称する。
【００５４】
具体的には、先ず、衝突予測装置１３は、自車進行経路線を算出する。衝突予測装置１３は、例えば、周辺地図の座標系において、上述ステップＳ２の処理で予め記憶した最新の自車位置Ｐｓおよび当該最新の自車位置Ｐｓの直前に記憶した自車位置Ｐｓを結ぶ直線を表す直線式を自車進行経路線として算出する。次に、衝突予測装置１３は、検出物進行経路線を算出する。衝突予測装置１３は、例えば、周辺地図の座標系において、上述ステップＳ４の処理で予め記憶した最新の検出物位置Ｐｔおよび当該最新の検出物位置Ｐｔの直前に記憶した検出物位置Ｐｔを結ぶ直線を表す直線式を検出物進行経路線として算出する。なお、上記の自車進行経路線および検出物進行経路線の算出方法は一例であり、車両１の進行経路を算出する方法は、従来既知の任意の手法を用いて良い。衝突予測装置１３は、算出した自車進行経路線、および検出物進行経路線が成す角度を進行角度αとして、当該各線を表す直線式に基づいて算出する。
【００５５】
上記処理により算出される自車進行経路線Ｂｓおよび検出物進行経路線Ｂｔを図５に示す。なお、図５は、周囲地図座標系において車両１、車両２、自車進行経路線Ｂｓ、および検出物進行経路線Ｂｔを示す平面図である。図５に示すように自車進行経路線Ｂｓ、および検出物進行経路線Ｂｔが平行でない場合、当該各進行経路線は交差する。自車進行経路線Ｂｓと検出物進行経路線Ｂｔとの交点を衝突予想地点Ｐｃと呼称する。進行角度αの値は、自車進行経路線Ｂｓおよび検出物進行経路線Ｂｔが平行であるときにα＝０となり、検出物進行経路線Ｂｔが衝突予想地点Ｐｃを中心として自車進行経路線Ｂｓより車両１の進行方向を向いて右へ回転するほど大きな値となる。なお、検出物が静止物である場合には進行角度αの値は０として算出される。ステップＳ７１の処理を完了すると、衝突予測装置１３は処理をステップＳ７２へ進める。
【００５６】
ステップＳ７２において、衝突予測装置１３は、自車進行経路線Ｂｓと検出物進行経路線Ｂｔとが平行であるか否かを判定する。具体的には、衝突予測装置１３は、ステップＳ７１において算出した進行角度α＝０であるか否かを判定する。衝突予測装置１３は、進行角度α＝０である場合、自車進行経路線Ｂｓと検出物進行経路線Ｂｔとが平行であると判定し、処理をステップＳ７７へ進める。一方、衝突予測装置１３は、進行角度α＝０でない場合、自車進行経路線Ｂｓと検出物進行経路線Ｂｔとが平行でないと判定し、衝突予測装置１３は、処理をステップＳ７３へ進める。
【００５７】
上記ステップＳ７２の処理によれば、自車進行経路線Ｂｓと検出物進行経路線Ｂｔとが平行であると判定された場合、車両１と選択検出物とが接近して衝突するならば、選択検出物が車両１の前面に衝突する可能性があると推定することができる。また、上記ステップＳ７２の処理によれば、車両１へ相対的に接近する検出物について、当該検出物が移動または静止しているかに拘わらず、選択検出物が車両１の前面に衝突する可能性があるか推定することができる。
【００５８】
ステップＳ７３において、衝突予測装置１３は、衝突予想地点Ｐｃを算出する。具体的には、衝突予測装置１３は、周囲地図座標系において、ステップＳ７１で算出した自車進行経路線Ｂｓと、検出物進行経路線Ｂｔとの交点の座標を衝突予想地点Ｐｃの座標として算出する。ステップＳ７３の処理を完了すると、衝突予測装置１３は、処理をステップＳ７４へ進める。
【００５９】
ステップＳ７４において、衝突予測装置１３は、自車衝突点到達時間ＴＡｓを算出する。自車衝突点到達時間ＴＡｓとは、車両１が衝突予想地点Ｐｃへ到達するまでに要する時間である。具体的には、先ず、衝突予測装置１３は、車速計１１より出力される自車速度Ｖｓを取得する。次に、周囲地図座標系において衝突予想地点Ｐｃから自車位置Ｐｓまでの距離Ｌｓ（図５参照）を算出する。そして、衝突予測装置１３は、下式（３）に基づいて自車衝突点到達時間ＴＡｓを算出する。
ＴＡｓ＝Ｌｓ／Ｖｓ …（３）
ステップＳ７４の処理を完了すると、衝突予測装置１３は、処理をステップＳ７５へ進める。
【００６０】
ステップＳ７５において、衝突予測装置１３は、検出物衝突点到達時間ＴＡｔを算出する。検出物衝突点到達時間ＴＡｔとは、選択検出物が衝突予想地点Ｐｃへ到達するまでに要する時間である。具体的には、先ず、衝突予測装置１３は、検出物速度Ｖｔを算出する。例えば、衝突予測装置１３は、ステップＳ４の処理により記憶された時系列の検出物位置Ｐｔの値を微分して検出物速度Ｖｔを算出する。次に、周囲地図座標系において衝突予想地点Ｐｃから検出物位置Ｐｔまでの距離Ｌｔ（図５参照）を算出する。そして、衝突予測装置１３は、下式（４）に基づいて検出物衝突点到達時間ＴＡｔを算出する。
ＴＡｔ＝Ｌｔ／Ｖｔ …（４）
ステップＳ７５の処理を完了すると、衝突予測装置１３は、処理をステップＳ７６へ進める。
【００６１】
ステップＳ７６において、衝突予測装置１３は、検出物より車両１が衝突予想地点Ｐｃに先着するか否かを判定する。具体的には、衝突予測装置１３は、下式（５）で算出される自車衝突点到達時間ＴＡｓと検出物衝突点到達時間ＴＡｔとの差ΔＴＡの値が０より小さいか否かを判定する。
ΔＴＡ＝ＴＡｓ−ＴＡｔ …（５）
衝突予測装置１３は、ΔＴＡの値が０より小さいと判定した場合、処理をステップＳ７７へ進める。衝突予測装置１３は、ΔＴＡの値が０以上であると判定した場合、処理をステップＳ７８へ進める。
【００６２】
上記ステップＳ７３からステップＳ７６の処理によれば、車両１と選択検出物の何れが先に衝突予想地点Ｐｃへ到達するか判定することができる。ここで、車両１が先に衝突予想地点Ｐｃに到達する場合、検出物位置Ｐｔが衝突予想地点Ｐｃに到達した時点で、自車位置Ｐｓは衝突予想地点Ｐｃを通過していると考えられるため、選択検出物が車両１と衝突するならば、選択検出物は車両１の側面に衝突すると推定される。一方、選択検出物が先に衝突予想地点Ｐｃに到達する場合、自車位置Ｐｓが衝突予想地点Ｐｃに到達した時点で、検出物位置Ｐｔは衝突予想地点Ｐｃを通過していると考えられるため、車両１が選択検出物に衝突するならば、車両１は前面で選択検出物と衝突すると推定される。
【００６３】
ステップＳ７７において、衝突予測装置１３は、前面衝突閾値テーブルを読み出す。前面衝突閾値テーブルとは、選択検出物が車両１の前面に衝突する可能性があると推定された場合に、衝突予測装置１３が参照する閾値テーブルである。閾値テーブルとは、検出角度変化量の閾値θｖｔｈと衝突予想時間ＴＴＣとの関係を示すデータテーブルである。
【００６４】
図６は、前面衝突閾値テーブルの一例を示した図である。図６に示すように閾値テーブルは、列毎に衝突予想時間ＴＴＣおよび検出角度変化量の閾値θｖｔｈの値が各々並べられたデータテーブルである。閾値テーブルにおいて、衝突予想時間ＴＴＣの値は１列目に示され、各衝突予想時間ＴＴＣの値と対応する検出角度変化量の閾値θｖｔｈの値が２列目に示される。なお、図６に示すように前面衝突閾値テーブルにおいて、閾値θｖｔｈの値は、対応する衝突予想時間ＴＴＣの値に拘わらず０．０１に設定されている。詳細は後述ステップＳ７９において説明するが、衝突予測装置１３は、閾値テーブルを参照し、衝突予想時間ＴＴＣの値に対応する検出角度変化量の閾値θｖｔｈの値を特定する。衝突予測装置１３は、予め複数の閾値テーブルを記憶し、選択検出物が車両１のどの面へ衝突するかに応じて読み出す閾値テーブルを切り替える。本実施形態においては、衝突予測装置１３が、前面衝突閾値テーブルと側面衝突閾値テーブルの２種の閾値テーブルを予め記憶している。そして、本ステップＳ７７では、衝突予測装置１３は、記憶装置に予め記憶装置に記憶した前面衝突閾値テーブルを読み出す。ステップＳ７７の処理を完了すると、衝突予測装置１３は、処理をステップＳ７９へ進める。
【００６５】
一方、ステップＳ７８において、衝突予測装置１３は、側面衝突閾値テーブルを読み出す。側面衝突閾値テーブルは、選択検出物が車両１の前面に衝突する可能性があると推定された場合に、衝突予測装置１３が参照する閾値テーブルである。図７は、側面衝突閾値テーブルの一例を示した図である。図６および図７に示すように、前面衝突閾値テーブルと、側面衝突閾値テーブルとでは、各々、衝突予想時間ＴＴＣに対応する検出角度変化量の閾値θｖｔｈの値が異なる。図７に示すように、側面衝突閾値テーブルでは、衝突予想時間ＴＴＣの値が小さくなるほど、対応する閾値θｖｔｈの値が段階的に大きくなる。具体的には、側面衝突閾値テーブルでは、衝突予想時間ＴＴＣの値が１．０３以上である場合、対応する閾値θｖｔｈの値は０．０１に設定され、衝突予想時間ＴＴＣの値が０．５８以上、且つ１．０２以下である場合、対応する閾値θｖｔｈの値は０．０２に設定され、衝突予想時間ＴＴＣの値が０．５７未満である場合、対応する閾値θｖｔｈの値は０．０３８１に設定される。ステップＳ７８の処理を完了すると、衝突予測装置１３は、処理をステップＳ７９へ進める。
【００６６】
ステップＳ７９において、衝突予測装置１３は、閾値テーブルおよび衝突予想時間ＴＴＣに基づいて検出角度変化量の閾値θｖｔｈを設定する。具体的には、衝突予測装置１３は、ステップＳ７７またはステップＳ７８で読み出した何れかの閾値テーブル中の１列目で、ステップＳ７０の処理で算出した衝突予想時間ＴＴＣの値を探索する。そして、当該衝突予想時間ＴＴＣが記された行と同じ行の２列目に記された値を、検出角度変化量の閾値θｖｔｈの値として設定する。衝突予測装置１３は、ステップＳ７９の処理を完了すると、閾値設定処理を完了して、処理を図２のステップＳ８の処理へ進める。
【００６７】
ステップＳ８において、衝突予測装置１３は、検出角度θｖの値が閾値θｖｔｈより大きいか否かを判定する。衝突予測装置１３は、検出角度θｖの値が閾値θｖｔｈより大きいと判定した場合、処理をステップＳ９へ進める。一方、衝突予測装置１３は、検出角度θｖの値が閾値θｖｔｈ以下であると判定した場合、処理をステップＳ１０へ進める。
【００６８】
ステップＳ９において、衝突予測装置１３は、衝突フラグをオンにする。衝突フラグとは、当該フラグがオン状態である場合に選択検出物が車両１に衝突すると予測されたか否かを示すフラグである。衝突予測装置１３は、レーダー装置１０により検出された検出物毎に衝突フラグを設定し、当該フラグの状態を記憶装置に保持する。本ステップＳ９では、衝突予測装置１３は、選択検出物の衝突フラグをオン状態に設定し、当該状態を記憶する。衝突予測装置１３は、ステップＳ９の処理を完了すると、処理をステップＳ１１へ進める。
【００６９】
ステップＳ１０において、衝突予測装置１３は、衝突フラグをオフにする。衝突予測装置１３は、選択検出物の衝突フラグをオフ状態に設定し、当該状態を記憶する。衝突予測装置１３は、ステップＳ１０の処理を完了すると、処理をステップＳ１１へ進める。
【００７０】
ステップＳ１１において、衝突予測装置１３は、全ての検出物を選択したか否かを判定する。具体的には、衝突予測装置１３は、レーダー装置１０により検出された全ての検出物について上記ステップＳ３からステップＳ１０の処理を実行したか否かを判定する。衝突予測装置１３は、全ての検出物を選択していないと判定した場合、処理をステップＳ３へ戻し、未選択の検出物について上記ステップＳ３からステップＳ１０の処理を実行する。一方、衝突予測装置１３は、全ての検出物を選択したと判定した場合、処理をステップＳ１２へ進める。
【００７１】
ステップＳ１２において、衝突予測装置１３は、何れかの検出物の衝突フラグがオンであるか否かを判定する。具体的には、衝突予測装置１３は、記憶装置に記憶した各検出物の衝突フラグの状態を読み出し、何れかの検出物の衝突フラグがオンであるか否かを判定する。衝突予測装置１３は、何れかの検出物の衝突フラグがオン状態である場合、処理をステップＳ１３へ進めて警報を発報する処理を行う。一方、衝突予測装置１３は、全ての検出物の衝突フラグがオフ状態である場合、処理をステップＳ１４へ進めて警報を発報しない処理を行う。
【００７２】
ステップＳ１３において、衝突予測装置１３は、警報を発報する。具体的には、衝突予測装置１３は、警報装置１４に対して警報を発報する指示信号（以下、警報信号と呼称する。）を継続的に出力する。警報装置１４は、衝突予測装置１３からの指示信号に応じて警報音を出力する。衝突予測装置１３は、ステップＳ１３の処理を完了すると処理をステップＳ１へ戻す。
【００７３】
一方、ステップＳ１４において、衝突予測装置１３は、警報を発報しない。具体的には、衝突予測装置１３は、警報装置１４に対して警報信号を出力しない状態にする。警報装置１４に対して警報信号を継続出力していた場合には、衝突予測装置１３は、当該警報信号の出力を停止し、当該停止状態を維持する。衝突予測装置１３は、ステップＳ１４の処理を完了すると処理をステップＳ１へ戻す。
【００７４】
上記ステップＳ１２からステップＳ１４の処理によれば、レーダー装置１０により検出された検出物が１つでも車両１と衝突すると予測された場合には、警報音が発せられるため、運転者は、当該検出物との衝突を察知して、当該衝突を回避する操作を行うことが可能となる。
【００７５】
以下、車両１に車両２が接近または衝突する場合において、上記に説明した衝突予測装置１３の処理に基づいて算出される車両２の検出角度変化量θｖの値が変化する様子について、図８から図１４を参照して説明する。
【００７６】
先ず、図８から図１１を参照して、車両２が車両１とすれ違う場合、および車両２が車両１の前面に衝突する場合の、検出角度変化量θｖの値の推移について説明する。なお、図８は、車両１と対向して進行する車両２が車両１の右側をすれ違う軌道Ｗ＿ｐを示す平面図である。図９は、車両２が車両１の右斜め前方から接近し、車両１の前面左側に衝突する軌道Ｗ＿ｆＬを示す平面図である。図１０は、車両２が車両１の右斜め前方から接近し、車両１の前面右側に衝突する軌道Ｗ＿ｆＲを示す平面図である。上記軌道Ｗ＿ｐ、Ｗ＿ｆＬ、および軌道Ｗ＿ｆＲで示される各軌道における車両２の検出角度変化量θｖの推移を図１１に示す。図１１は、軌道Ｗ＿ｐ、軌道Ｗ＿ｆＬ、および軌道Ｗ＿ｆＲの各軌道で車両２が車両１に接近する場合の検出角度変化量θｖと衝突予想時間ＴＴＣとの関係を示すグラフである。
【００７７】
上記衝突予測装置１３のステップＳ７２からステップＳ７５の処理において説明したように、検出物の進行経路と車両１の進行経路とが平行である場合、および検出物が車両１の前面に衝突する場合、前面衝突閾値テーブルに基づいて閾値θｖｔｈの値を決定する。すなわち、車両２が上記の軌道Ｗ＿ｐ、軌道Ｗ＿ｆＬ、または軌道Ｗ＿ｆＲの軌道で車両１に接近または衝突する場合、衝突予測装置１３は、何れの場合についても前面衝突閾値テーブルに基づいて閾値θｖｔｈの値を決定する。図１１に示すグラフには、衝突予測装置１３が算出した閾値θｖｔｈの値をさらに示す。図１１に示すように、前面衝突閾値テーブルに基づいて定められる閾値θｖｔｈの値は、衝突予想時間ＴＴＣの値に拘わらず０．１となる。
【００７８】
図１１に示すグラフによれば、軌道Ｗ＿ｐのように車両１および車両２が衝突せずにすれ違う場合、検出角度の変化量θｖは、衝突予想時間ＴＴＣが小さくなるほど指数的に増加し、常に閾値θｖｔｈより大きな値となる。したがって、衝突予測装置１３は、車両２が軌道Ｗ＿ｐのように車両１と衝突せずにすれ違う場合、車両１と車両２とが衝突しないと予測し、車両２の衝突フラグをオフに設定することができる。一方で、車両２が軌道Ｗ＿ｆＬ、または軌道Ｗ＿ｆＲのように車両１の前面に衝突する場合、何れの軌道であっても検出角度の変化量θｖは、衝突予想時間ＴＴＣが小さくなるほど指数的に減少し、常に閾値θｖｔｈを下回る。したがって、衝突予測装置１３は、軌道Ｗ＿ｆＬ、または軌道Ｗ＿ｆＲのように車両１および車両２が衝突する場合、車両２の衝突フラグをオンに設定することができる。
【００７９】
次に、図１２から図１４を参照して、車両２が車両１の側面に衝突する場合の、検出角度変化量θｖの値の推移について説明する。図１２は、車両２が車両１の右斜め前方から接近し、車両１の右側面前方に衝突する軌道Ｗ＿ｓＦを示す平面図である。図１３は、車両２が車両１の右斜め前方から接近し、車両１の右側面後方に衝突する軌道Ｗ＿ｓＢを示す平面図である。上記軌道Ｗ＿ｓＦ、および軌道Ｗ＿ｓＢで示される各軌道における車両２の検出角度変化量θｖの推移を図１４に示す。図１４は、軌道Ｗ＿ｓＦ、および軌道Ｗ＿ｓＢにおける検出角度変化量θｖと衝突予想時間ＴＴＣとの関係を示すグラフである。
【００８０】
上記衝突予測装置１３のステップＳ７２からステップＳ７５の処理において説明したように、検出物が車両１の側面に衝突する場合、側面衝突閾値テーブルに基づいて閾値θｖｔｈの値を決定する。すなわち、車両２が上記軌道Ｗ＿ｓＦ、または軌道Ｗ＿ｓＢで車両１に衝突する場合、衝突予測装置１３は、側面衝突閾値テーブルに基づいて閾値θｖｔｈの値を決定する。図１４に示すグラフには、側面衝突閾値テーブルに基づいて定められる閾値θｖｔｈの値をさらに示す。図１４に示すように、側面衝突閾値テーブルに基づいて定められる閾値θｖｔｈの値は、衝突予想時間ＴＴＣの値が小さくなるほど段階的に大きな値に変化する。
【００８１】
図１４に示すグラフによれば、軌道Ｗ＿ｓＢのように車両２が車両１の側面に衝突する場合、衝突予想時間ＴＴＣの値が小さくなるほど検出角度変化量θｖの値は大きくなり、当該変化量θｖの値は０．１を超える場合がある。すなわち、前面衝突閾値テーブルに基づいて閾値θｖｔｈが設定されていたならば、車両２と車両１とが衝突するにも拘わらず、衝突予測装置１３は、当該衝突をしないと予測してしまう。しかしながら、上記の通り、車両１の側面に車両２が衝突する場合、側面衝突閾値テーブルに基づいて閾値θｖｔｈが設定されるため、衝突予想時間ＴＴＣの値が小さくなるほど閾値θｖｔｈの値も大きくなる。そのため、車両２が軌道Ｗ＿ｓＢで車両１の側面に衝突する場合であっても、検出角度の変化量θｖは常に閾値θｖｔｈを下回る。なお、図１４に示すように、車両２が軌道Ｗ＿ｓＦで車両１の側面に衝突する場合も同様に、検出角度の変化量θｖは常に閾値θｖｔｈを下回る。このように、衝突予測装置１３は、車両２が軌道Ｗ＿ｓＦ、または軌道Ｗ＿ｓＢのように車両１の側面に衝突する場合、車両２の衝突フラグをオンに設定することができる。
【００８２】
以上に説明した通り、本実施形態に係る衝突予測装置１３によれば、観測点Ｐｏを車両の後端に設定しているため、車両と検出物とがすれ違う場合と、車両と検出物とが衝突する場合とで検出角度の変化量θｖの推移の様態が異なるよう算出される。故に、衝突予測装置１３によれば、車両と検出物とが衝突するか否かを、検出角度の変化量θｖおよび閾値θｖｔｈに基づいて精度良く予測することができる。また、上記の通り、検出物が車両１のどの位置に衝突するかに応じて閾値テーブルが切り替えられるため、衝突予測装置１３は、車両２が車両１の前面または側面の何れに衝突する場合であっても、検出物が車両１に衝突するか否かをより正確に判定することができる。
【００８３】
なお、上記実施形態では、衝突予測装置１３が観測点Ｐｏの位置を車両の後端中央とする例について説明したが、観測点Ｐｏの位置は車両の後端中央に限らず、車両前端より車両後方側に設定されていれば良い。
【００８４】
例えば、衝突予測装置１３は、観測点Ｐｏの位置を図１５に示すように車両の後端左隅に設定しても構わない。図１５は、観測点Ｐｏが後端左隅に設定されている車両１を示す平面図である。観測点Ｐｏの位置を車両の後端左隅に設定すると、観測点Ｐｏの位置が車両後端中央である場合に比べて、車両１の右側から接近してくる検出物および車両１がすれ違う場合（上述軌道Ｗ＿ｐ）の検出角度の変化量θｖと、車両１の右側から接近してくる検出物および車両が衝突する場合（上述軌道Ｗ＿ｆＬ、Ｗ＿ｆＲ、およびＷ＿ｓＦ）の検出角度の変化量θｖとの差がより大きくなる。したがって、衝突予測装置１３は、観測点Ｐｏの位置を車両の後端左隅に設定した場合、車両１の右側に検出物が頻出する環境下、例えば、左側通行の道路上などにおいて、より精度良く車両と検出物との衝突を予測することができる。
【００８５】
また、衝突予測装置１３は、観測点Ｐｏの位置を車両の後端右隅に設定しても構わない。観測点Ｐｏの位置を車両の後端右隅に設定すると、観測点Ｐｏの位置が車両後端中央である場合に比べて、車両１の左側から接近してくる検出物および車両１がすれ違う場合（上述軌道Ｗ＿ｐ）の検出角度の変化量θｖと、車両１の右側から接近してくる検出物および車両が衝突する場合（上述軌道Ｗ＿ｆＬ、Ｗ＿ｆＲ、およびＷ＿ｓＦ）の検出角度の変化量θｖとの差がより大きくなる。したがって、衝突予測装置１３は、観測点Ｐｏの位置を車両後端右隅に設定した場合、車両１の左側に検出物が頻出する環境下、例えば、右側通行の道路上などでは、上記観測点Ｐｏの位置を車両後端左隅に設定した場合と同様に、より精度良く車両と検出物との衝突を予測することができる。
【００８６】
上記の通り、観測点Ｐｏの位置は、車両の走行環境等に応じて車両１の後端などの適当な位置に設定されることが好ましいが、少なくとも観測点Ｐｏの位置が車両前端より車両後方側に設定されていれば、検出角度変化量θｖの値が、観測点Ｐｏの位置が車両前端に設定されている場合に比べて小さな値となるため、従来に比べより精度良く車両と検出物との衝突を予測することができる。
【００８７】
また、上記の実施形態では、衝突予測装置１３が検出物が車両１のどの面に衝突するかに応じて閾値テーブルを切り替える例について説明したが、閾値テーブルを切り替えなくても検出物と車両１とが衝突するか否かを正確に判別可能な閾値θｖｔｈを設定可能な閾値テーブルを用意できる場合は、閾値テーブルを切り替える処理を省略しても構わない。すなわち、衝突予測装置１３は、常に１つの閾値テーブルに基づいて閾値θｖｔｈを設定しても構わない。
【００８８】
例えば、ステップＳ７２からステップＳ７３の処理を省略して、閾値θｖｔｈを、検出物が車両１のどの面に衝突するかに拘わらず常に側面衝突閾値テーブルに基づいて設定しても構わない。図１４に、軌道Ｗ＿ｐで車両２が車両１と衝突せずにすれ違う場合の検出角度変化量θｖの値も合わせて示す。図１４に示すように、仮に、軌道Ｗ＿ｐのように車両１および車両２が衝突せずにすれ違う場合に閾値θｖｔｈの値が側面衝突閾値テーブルに基づいて決定されても、車両２の検出角度の変化量θｖは、常に閾値θｖｔｈより大きな値となる。また、仮に、軌道Ｗ＿ｆＬおよび軌道Ｗ＿ｆＲのように車両２が車両１の前面に衝突する場合に閾値θｖｔｈの値が側面衝突閾値テーブルに基づいて決定されても、車両２の検出角度の変化量θｖは、常に閾値θｖｔｈを下回る。このように、常に側面衝突閾値テーブルに基づいて閾値θｖｔｈを設定すれば、閾値テーブルを切り替えなくても検出物と車両１とが衝突するか否かを正確に判別可能な閾値θｖｔｈを設定することができる。
【００８９】
また、上記実施形態では、前面衝突閾値テーブルにおいて衝突予想時間ＴＴＣの値に拘わらず閾値θｖｔｈの値が一定値となるよう設定され、側面衝突閾値テーブルにおいて閾値θｖｔｈの値が衝突予想時間ＴＴＣの値が短くなるほど段階的に大きな値に変化するよう設定される例について説明したが、各閾値テーブルにおける閾値θｖｔｈの設定は上記に限らず、各衝突予想時間ＴＴＣの値に応じた最適な閾値θｖｔｈの値を実験的に求めて設定して構わない。
【００９０】
また、上記実施形態では、衝突予測装置１３が自車位置検出装置１２より得られる周囲地図情報に基づいて車両１および検出物の位置をマッピング処理する例について説明したが、衝突予測装置１３は、周囲地図のような現実に即した地図情報を用いることなく、仮想的な地図（以下、仮想地図と呼称する。）を作成し、当該地図上に車両１および検出物の位置をマッピング処理しても構わない。すなわち、車両１は、必ずしも自車位置検出装置１２を備える必要はない。このような仮想地図上でマッピング処理を行う場合、衝突予測装置１３は、ステップＳ４において、車両１の走行速度等の移動情報、自車位置から選択検出物を検出したレーダー装置１０までの距離、当該レーダー装置１０から見た選択検出物の検出方向、および検出距離に基づいて、当該仮想地図上における選択検出物の絶対的な位置情報を算出する。
【００９１】
また、上記実施形態では、衝突予測装置１３が自車位置Ｐｓの変位に基づいて自車進行経路線Ｂｓを算出する例について説明したが、衝突予測装置１３は、検出物位置Ｐｔだけでなく、周囲地図情報に含まれる道路情報を考慮して検出物進行経路線を算出しても構わない。例えば、車両１がカーブした道路を走行している場合、衝突予測装置１３は、車両１がカーブに沿った経路を進行すると推定し、当該道路のカーブに沿った自車進行経路線Ｂｓを算出しても良い。このように道路形状を考慮した自車進行経路線Ｂｓを算出することによって、衝突予想地点Ｐｃをより正確に推定し、車両１と検出物との衝突をより正確に推定することができる。
【００９２】
また、上記実施形態では、衝突予測装置１３が、検出物が衝突する可能性のある車両の部位が車両の前面または側面の何れであるか推定する例について説明したが、衝突予測装置１３は、前面および側面に限らず、検出物が車両のどの部位に衝突するかをより詳細に判別しても構わない。例えば、衝突予測装置１３は、検出物が車両１の前面に衝突すると推定した場合、検出物が車両前面の左側または右側のどちらに衝突するかをさらに推定しても構わない。また、このように検出物が衝突する可能性のある車両１の部位として２つ以上の部位を候補として推定判別する場合、衝突予測装置１３は、当該候補とされる各部位に対応する閾値テーブルを複数記憶し、当該閾値テーブルを切り替える処理を行って良い。
【００９３】
また、上記実施形態では、衝突予測装置１３が、検出物が衝突する可能性のある車両の部位を自車進行経路線、および検出物進行経路線等に基づいて、推定する例について説明したが、衝突予測装置１３は、検出物が衝突する可能性のある車両の部位を従来周知の他の手法に基づいて推定しても構わない。
【００９４】
また、上記実施形態では、車両の周囲に存在する物体を検出する手段としてレーダー装置１０を用いる例を示したが、車両の周囲に存在する物体を検出可能なものであれば他の装置をレーダー装置１０の代わりに用いても構わない。例えば、車両周囲の画像に基づいて自車と車両周囲の物体の位置を検出可能な画像処理装置などを用いても構わない。
【００９５】
また、上記実施形態では、衝突予測装置１３が移動体である車両２と車両１との衝突を予測する例について説明したが、衝突予測装置１３は、車両２のような移動体に限らず、静止物と車両１との衝突を上記に説明した処理に基づいて精度良く予測することが可能である。
【００９６】
また、上記実施形態では、車両１が検出物と衝突すると予測された場合、警報装置１４により警報を発報する例を示したが、当該予測の結果は警報装置の動作に限らず、他の機器の動作を制御するために用いられて構わない。例えば、車両１に搭載されたシートベルト装置などの安全装置や、ブレーキ装置などの制動装置を自動的に制御しても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
本発明に係る衝突予測装置は、自車前方に存在する物体と自車とが衝突する危険性を精度良く予測可能な衝突予測装置などとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】衝突予測装置の機能構成を示すブロック図
【図２】衝突予測装置１３が実行する処理を示すフローチャートの一例
【図３】周囲地図座標系において車両１の位置、検出物である車両２の位置、および車両２の検出角度を示す平面図
【図４】閾値設定処理を示すフローチャートの一例
【図５】周囲地図座標系において車両１、車両２、自車進行経路線Ｂｓ、および検出物進行経路線Ｂｔを示す平面図
【図６】前面衝突閾値テーブルの一例を示した図
【図７】側面衝突閾値テーブルの一例を示した図
【図８】車両１と対向して進行する車両２が車両１の右側をすれ違う軌道Ｗ＿ｐを示す平面図
【図９】車両２が車両１の右斜め前方から接近し、車両１の前面左側に衝突する軌道Ｗ＿ｆＬを示す平面図
【図１０】車両２が車両１の右斜め前方から接近し、車両１の前面右側に衝突する軌道Ｗ＿ｆＲを示す平面図
【図１１】軌道Ｗ＿ｐ、軌道Ｗ＿ｆＬ、および軌道Ｗ＿ｆＲにおける検出角度変化量θｖと衝突予想時間ＴＴＣとの関係を示すグラフ
【図１２】車両２が車両１の右斜め前方から接近し、車両１の右側面前方に衝突する軌道Ｗ＿ｓＦを示す平面図
【図１３】車両２が車両１の右斜め前方から接近し、車両１の右側面後方に衝突する軌道Ｗ＿ｓＢを示す平面図
【図１４】軌道Ｗ＿ｓＦ、および軌道Ｗ＿ｓＢにおける検出角度変化量θｖと衝突予想時間ＴＴＣとの関係を示すグラフ
【図１５】観測点Ｐｏが後端左隅に設定されている車両１を示す平面図
【図１６】観測点が車両前端に設定された場合の、車両と検出物とが衝突するまでの推定時間、および角位置の変化率の関係を示すグラフ
【符号の説明】
【００９９】
１、２ 車両
１０ レーダー装置
１１ 車速計
１２ 自車位置検出装置
１３ 衝突予測装置
１４ 警報装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衝突予測装置に関し、より特定的には車両に接近する物体が車両に衝突する危険性を予測する衝突予測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自車と車両周囲の物体との衝突の危険性を予測し、衝突の回避や乗員保護の支援を目的とした車両制御を当該予測結果に基づいて実行する装置（以下、衝突防止装置と呼称する）が開発されている。このような衝突防止装置を備えた車両において、当該装置で正確に衝突の危険性を予測できない場合、不要な車両制御が実行されて、当該車両の運転者が不快に感じることがある。
【０００３】
このような課題を解決するビークル衝突警告システムが特許文献１に開示されている。特許文献１に開示されるビークル衝突警告システムは、レーダーの受信機の位置を観測点として、検出された物体の角位置の変化率を算出する。検出物が自車に接触する場合、当該変化率は大きくなる。したがって、上記ビークル衝突警告システムは上記変化率の値が閾値を超えるか否かに応じて、当該物体と自車とが衝突するか否かを予測することができる。
【特許文献１】特開２０００−５０４８２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に開示されるビークル衝突警告システムにおいて、仮に、検出物が存在する角位置がレーダーの受信機を観測点として算出されているとする。ここで、レーダーの受信機が車両の前端に取り付けられている場合、上記の観測点は車両の前端に位置する。
【０００５】
上記のように車両前端に角位置の観測点が設定され、検出物が自車に衝突またはすれ違う場合、検出物の角位置の変化率が、時間とともに変化する様子を図１６に示す。図１６は、観測点が車両前端に設定された場合の、車両と検出物とが衝突するまでの推定時間、および角位置の変化率の関係を示すグラフである。図１６に示すグラフにおいて、項目ｐは、車両と検出物とがすれ違う場合における当該検出物の角位置の変化率を示す。また、項目ｆＬは、検出物が自車の右斜め前方から接近し、自車の前面左側に衝突する場合における当該検出物の角位置の変化率を示す。また、項目ｆＲは、検出物が自車の右斜め前方から接近し、自車の前面右側に衝突する場合における角位置の変化率を示す。また、項目ｓＦは、検出物が自車の右斜め前方から接近し、自車の右側面前方に衝突する場合における角位置の変化率を示す。また、項目ｓＢは、検出物が自車の右斜め前方から接近し、自車の右側面前方に衝突する場合における角位置の変化率を示す。
【０００６】
図１６に示すように、検出物が自車のどの位置に衝突するかによって角位置の変化率の推移の様態は異なる。そして、角位置の変化率は、検出物が自車とすれ違う場合も、検出物と自車とが衝突する場合も、同様の様態で推移する場合がある。具体的には、図１６に示すように、項目ｐ、ｆＲ、ｓＦ、およびｓＢは何れも衝突するまでの時間が小さくなるほど指数的に大きな値となるよう推移する。ここで、特許文献１に示されるように、角位置の変化率が定められた閾値を超えた場合に自車および検出物が衝突する危険性がないと判定するものとして、自車と検出物との衝突をするためには、項目ｐより小さな値で閾値を設定する必要がある。しかしながら、項目ｓＢは、実際には自車と衝突するにも拘わらず、項目ｐより常に大きな値で推移し続けるため、自車と検出物とが衝突しないと判定される。すなわち、従来技術では、車両に検出物が衝突するか否かを正確に予測できない場合があった。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、自車前方に存在する物体と自車とが衝突する危険性を精度良く予測可能な衝突予測装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決すべく以下の構成を採用した。すなわち、第１の発明は、車両前方の物体の位置を検出する物体検出手段と、車両内部または当該車両の外周面上で、且つ、当該車両の前端より後方に、物体を観測するための観測点を定める観測点設定手段と、観測点から見た物体の検出方向を示す検出角度を算出する検出角度算出手段と、検出角度の単位時間当たりの変化量を算出する変化量算出手段と、車両と物体とが衝突する危険性を変化量の値に基づいて予測する衝突判定手段とを備える、衝突予測装置である。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明において、車両の外周面のうち、物体が衝突する可能性のある外周面を衝突予想部位として推定する衝突部位推定手段と、衝突部位推定手段に推定された衝突予想部位に応じて、車両と物体とが衝突する危険性の予測に用いる閾値を設定する閾値設定手段とを、さらに備え、衝突判定手段は、変化量が閾値を満たしているか否かに応じて、車両と物体との衝突を予測する。
【００１０】
第３の発明は、第２の発明において、車両の進行経路を算出する自車進行経路算出手段と、車両に対して相対的に移動する物体の進行経路を算出する検出物進行経路算出手段とを、さらに備え、衝突部位推定手段は、車両の進行経路および物体の進行経路に基づいて衝突予想部位を推定する。
【００１１】
第４の発明は、第３の発明において、車両の進行経路と物体の進行経路とが互いに平行である場合、車両の前面を衝突予想部位とする。
【００１２】
第５の発明は、第２の発明において、車両の進行経路と車両に対して相対的に移動する物体の進行経路との交点を衝突予想地点として推定する衝突地点推定手段を、さらに備え、衝突部位推定手段は、車両または物体の何れが先に衝突予想地点へ到達するかを判定し、当該判定結果に応じて衝突予想部位を推定する。
【００１３】
第６の発明は、第５の発明において、物体が車両より先に衝突予想地点へ到達すると判定した場合、車両の前面を衝突予想部位とし、車両が物体より先に衝突予想地点へ到達すると判定した場合、車両の側面を衝突予想部位とする。
【００１４】
第７の発明は、第２の発明において、車両と物体とが衝突する場合に当該衝突までに要する衝突予想時間を算出する衝突時間算出手段を、さらに備え、閾値設定手段は、衝突部位推定手段に推定された衝突予想部位および衝突時間算出手段により算出された衝突予想時間に応じて、閾値を設定する。
【００１５】
第８の発明は、第７の発明において、閾値設定手段は、車両の側面が衝突予想部位である場合、衝突予想時間が短くなるほど閾値を段階的に大きな値に設定し、衝突判定手段は、変化量が閾値より大きい場合に物体と車両とが衝突すると予測し、変化量が閾値以下である場合に物体と車両とが衝突しないと予測する。
【００１６】
第９の発明は、第１の発明において、観測点設定手段は、観測点を車両の後端中央に設定する。
【００１７】
第１０の発明は、第１の発明において、観測点設定手段は、観測点を車両の後端左隅に設定する。
【００１８】
第１１の発明は、第１の発明において、観測点設定手段は、観測点を車両の後端右隅に位置するよう設定する。
【発明の効果】
【００１９】
第１の発明によれば、車両に対向して接近する物体との衝突を予測する際、車両と物体とが衝突する場合の検出角度の単位時間当たりの変化量（以下、検出角度変化量と呼称する）の値は、当該物体が車両のどの部位に衝突する場合であっても、車両と物体とが衝突しない場合の検出角度変化量の値に比べて大きな値となる。したがって、車両と物体とが衝突する危険性を、観測変化量に基づいて正確に判定することができる。
【００２０】
第２の発明によれば、物体が車両のどの部位へ衝突するかに応じて、衝突の危険性を判定するための閾値を変更することができる。したがって、車両と物体とが衝突する危険性を、適切に設定された閾値に基づいて正確に判定することができる。
【００２１】
第３の発明によれば、簡単な処理で物体が衝突する可能性のある車両の部位を推定することができる。
【００２２】
第４の発明によれば、簡単な処理で物体が車両の正面に衝突する可能性があることを推定することができる。
【００２３】
第５の発明によれば、簡単な処理で物体が衝突する可能性のある車両の部位を推定することができる。
【００２４】
第６の発明によれば、簡単な処理で物体が衝突する可能性のある車両の部位が、車両の前面であるか、または車両の側面であるか、推定することができる。
【００２５】
第７の発明によれば、刻々と変化する物体および車両の状況に応じて、最適な閾値を設定することができる。
【００２６】
第８の発明によれば、例えば、物体が車両の側面後方に衝突する場合など、検出角度の単位時間当たりの変化量が増加傾向となり易い軌道で物体が車両に接近する場合であっても、適切な閾値が設定されるため、当該物体と車両との衝突が正確に予測できる。
【００２７】
第９の発明によれば、車両の前方から接近する物体との衝突の危険性を、より正確に判定することができる。
【００２８】
第１０の発明によれば、例えば、車両の右前方から接近する物体との衝突の危険性を、より正確に判定することができる。具体的には、観測点が車両の後端右隅に設定されている場合、観測点が車両の他の位置に設定されている場合に比べて、車両の右側から接近する物体および当該車両が衝突する場合の観測角変化量の値と、当該物体および当該車両が衝突しない場合の観測角変化量の値との差がより大きくなる。そのため、車両の右側から接近する物体との衝突の危険性を、観測角変化量の値に基づいて、より正確に判定することができる。
【００２９】
第１１の発明によれば、例えば、車両の左前方から接近する物体との衝突の危険性を、より正確に判定することができる。具体的には、観測点が車両の後端左隅に設定されている場合、観測点が車両の他の位置に設定されている場合に比べて、車両のひだ側から接近する物体および当該車両が衝突する場合の観測角変化量の値と、当該物体および当該車両が衝突しない場合の観測角変化量の値との差がより大きくなる。そのため、車両の左側から接近する物体との衝突の危険性を、観測角変化量の値に基づいて、より正確に判定することができる。
【００３０】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係る衝突予測装置について、図１から図１５を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態では、衝突予測装置１３が車両１に搭載される例について説明する。
【００３１】
先ず、図１を参照して、衝突予測装置の機能構成について説明する。図１は、衝突予測装置の機能構成を示すブロック図である。図１に示すように、衝突予測装置１３は車両１に搭載される。車両１は、衝突予測装置１３の他に、レーダー装置１０、車速計１１、自車位置検出装置１２、および警報装置１４を備える。衝突予測装置１３は、レーダー装置１０、車速計１１、自車位置検出装置１２、および警報装置１４と各々電気的に接続されている。なお、レーダー装置１０、車速計１１、自車位置検出装置１２、衝突予測装置１３、および警報装置１４は何れも車両１のＩＧ電源がオン状態である場合に動作するものとする。
【００３２】
レーダー装置１０は、典型的には、電磁波を放射し、車両の周囲に存在する物体からの反射波を受信して、当該物体の位置を検出するレーダー装置である。レーダー装置１０は、車両１のフロントグリル内部などに配置され、車両１の前方に存在する物体を検出する。レーダー装置１０は、車両１から検出物までの距離Ｌｒ、レーダー装置１０から見た検出物の水平方向の方位、および検出物と車両１との相対速度Ｖｒを測定する。レーダー装置１０は、車両１から検出物までの距離、レーダー装置１０から見た検出物の検出方向、および検出物の車両１との相対速度Ｖｒを示すデータを衝突予測装置１３に対して出力する。
【００３３】
車速計１１は、一般的に車両に搭載されている車両の走行速度を計測する装置である。車速計１１は、車両１の走行速度（以下、自車速度Ｖｓと呼称する）を計測し、当該計測値を衝突予測装置１３に対して出力する。
【００３４】
自車位置検出装置１２は、典型的には、一般的に知られているカーナビゲーションシステムなどのＧＰＳ（Global Positioning System）を備える装置である。自車位置検出装置１２は、予め地図情報を記憶し、衛星等から送信される信号に基づいて、当該地図上における車両１の絶対的な位置座標（以下、自車位置Ｐｓと呼称する）を測定する。厳密には、自車位置Ｐｓは、車両１において自車位置検出装置１２が搭載されている位置を示す点である。また、自車位置検出装置１２は、自車位置Ｐｓの変化方向等に基づいて車両１の進行方向Ｄを算出する。自車位置検出装置１２は、測定した自車位置Ｐｓ、進行方向Ｄ、および自車位置Ｐｓの周囲の地図情報（以下、周囲地図と呼称する）を示すデータを衝突予測装置１３に対して出力する。
【００３５】
衝突予測装置１３は、典型的にはマイクロコンピュータなどの情報処理装置、メモリなどの記憶装置、およびインターフェース回路などを備える処理装置である。詳細な処理の説明は後述するが、衝突予測装置１３は、車両１と前方の物体との衝突をレーダー装置１０から出力される上記データに基づいて予測する。ここで、衝突予測装置１３は、物体の位置の変化を車両１の後端を基準点として観測し、当該観測結果に基づいて車両１と前方の物体との衝突の危険性を予測する。そして、衝突予測装置１３は、車両と周囲の物体とが衝突する危険性が高いと予測した場合、警報装置１４に対して、警報を発報させる指示信号を出力する。上記のように観測の基準点を車両１の後端に定めることにより、従来に比べ精度良く車両１と物体との衝突の危険性を予測することができる。
【００３６】
警報装置１４は、典型的にはブザーなどの音声出力装置である。警報装置１４は、衝突予測装置１３の指示に応じて、車両１と周囲の物体とが衝突する危険性が高い場合に警告音を発する。
【００３７】
次に、図２を参照して衝突予測装置１３が実行する処理の詳細について説明する。図２は、衝突予測装置１３が実行する処理を示すフローチャートの一例である。衝突予測装置１３は、車両のＩＧ電源がオンになった場合に図２に示す処理を開始する。
【００３８】
ステップＳ１において、衝突予測装置１３は、ＩＧ電源がオン状態であるか否かを判定する。衝突予測装置１３は、ＩＧ電源がオン状態である場合、処理をステップＳ２へ進める。一方、衝突予測装置１３は、ＩＧ電源がオン以外の状態である場合、処理を終了する。
【００３９】
上記ステップＳ１の処理により、衝突予測装置１３は、車両１のＩＧ電源がオン状態である間、ステップＳ１から以下に説明するステップＳ１４までの処理を繰り返しループして実行する。
【００４０】
ステップＳ２において、衝突予測装置１３は、自車位置Ｐｓおよび進行方向Ｄを検出する。具体的には、衝突予測装置１３は、自車位置検出装置１２から出力される自車位置Ｐｓ、進行方向Ｄ、および周囲地図を示すデータを取得し、記憶装置に記憶する。ステップＳ２の処理を完了すると、衝突予測装置１３は、処理をステップＳ３へ進める。
【００４１】
上記ステップＳ２の処理がループ処理で繰り返し実行されることにより、衝突予測装置１３の記憶装置には各時刻における自車位置Ｐｓおよび進行方向Ｄの値が記憶される。
【００４２】
ステップＳ３において衝突予測装置１３は、検出物のうち１つを選択する。以下では、本ステップＳ３において選択された検出物を選択検出物と呼称する。ステップＳ３の処理を完了すると、衝突予測装置１３は、処理をステップＳ４へ進める。
【００４３】
上記ステップＳ３の処理により、衝突予測装置１３は、レーダー装置１０により検出された検出物各々について以下に説明するステップＳ４からステップＳ９までの処理を実行する。
【００４４】
ステップＳ４において、衝突予測装置１３は、検出物位置Ｐｔをマッピングする。検出物位置Ｐｔとは、レーダー装置１０により検出された検出物の周囲地図上における絶対的な位置座標である。具体的には、先ず、衝突予測装置１３は、レーダー装置１０により出力されるから検出物までの距離、および検出方向を取得する。次に、衝突予測装置１３は、周囲地図上における選択検出物の絶対的な位置を算出する。より具体的には、衝突予測装置１３は、周囲地図上の絶対的な座標で示される自車位置Ｐｓおよび進行方向Ｄを基準とし、自車位置Ｐｓから選択検出物を検出したレーダー装置１０までの距離、当該レーダー装置１０から見た選択検出物の検出方向、および検出距離に基づいて、周囲地図上における検出物位置Ｐｔを算出し、記憶装置に記憶する。なお、自車位置Ｐｓから選択検出物を検出したレーダー装置１０までの距離は既知であり、衝突予測装置１３は予め当該距離を記憶しているものとする。また、自車位置Ｐｓを基準として相対的な位置関係が既知である点の絶対座標を算出する方法は、従来既知の任意の手法を用いて良い。ステップＳ４の処理を完了すると、衝突予測装置１３は、処理をステップＳ５へ進める。
【００４５】
上記ステップＳ４の処理がループ処理で繰り返し実行されることにより、衝突予測装置１３の記憶装置には各時刻における検出物位置Ｐｔの値が記憶される。
【００４６】
ステップＳ５において、衝突予測装置１３は、検出角度θを算出し、記憶する。以下、図３を参照し、検出角度θの定義について説明する。なお、図３は、周囲地図座標系において車両１の位置、選択検出物である車両２の位置、および車両２の検出角度を示す平面図である。図３に示す通り、本実施形態では、選択検出物として車両２が選択されている場合を例に衝突予測装置１３の処理を説明する。
【００４７】
先ず、衝突予測装置１３は、周囲地図上での観測点Ｐｏの絶対座標を自車位置Ｐｓに基づいて算出する。観測点Ｐｏは、検出角度θを決定するための点であり、車両１の後端中央に設定される。そして、衝突予測装置１３は、予め自車位置検出装置１２の搭載位置と車両１の後端との相対位置関係を予め記憶装置に記憶している。したがって、衝突予測装置１３は、周囲地図上における観測点Ｐｏの絶対的な座標を、自車位置Ｐｓの絶対的な座標および当該相対位置関係に基づいて算出することができる。
【００４８】
次に、衝突予測装置１３は、周囲地図上で検出物位置Ｐｔおよび観測点Ｐｏを結ぶ直線（以下、検出軸線と呼称する）と、観測点Ｐｏを通り車両１を前後方向へ貫通する直線（以下、車軸線と呼称する）とが成す角度を検出角度θとして算出する。なお、説明のため、検出角度θの値は、検出軸線が車軸線と一致しているときにθ＝０となるものとし、検出軸線が観測点Ｐｏを中心として車軸線より車両１の進行方向を向いて右へ回転するほど大きな値となるものとする。衝突予測装置１３は、算出した検出角度θの値を記憶装置に記憶する。ステップＳ５の処理を完了すると、衝突予測装置１３は、処理をステップＳ６へ進める。
【００４９】
上記ステップＳ５の処理が繰り返し実行されることにより、衝突予測装置１３の記憶装置には各時刻における検出角度θの値が記憶される。なお、衝突予測装置１３は、新しく検出角度θの値を算出する毎に、当該時点で記憶されている検出角度θの最も古いデータを上書きし、検出角度θの値を示すデータを定められた個数だけ常に記憶するものとする。
【００５０】
ステップＳ６において、衝突予測装置１３は、検出角度変化量θｖを算出する。検出角度変化量θｖとは、検出角度θの単位時間当たりの変化量を示す数値である。具体的には、先ず、衝突予測装置１３は、記憶装置に最も新しく記憶された検出角度の値θ１、および２番目に新しく記憶された検出角度の値θ２を、記憶装置から読み出す。衝突予測装置１３は、検出角度変化量θｖを、検出角度θ１および検出角度θ２の値に基づいて下記の式（１）により算出する。なお、式（１）におけるΔｔは、検出角度θ２が記憶されてから検出角度θ２が記憶されるまでに要する時間を示す。なお、Δｔの値は、ステップＳ６の処理がループして再度実行されるまでに要する処理時間を実験的に求め、当該時間をΔｔの値として衝突予測装置１３に予め記憶させていても良いし、衝突予測装置１３にタイマー機能を備え、当該機能により測定させても構わない。
θｖ＝（θ２−θ１）／Δｔ …（１）
衝突予測装置１３は、ステップＳ６の処理を完了すると、処理をステップＳ７へ進める。
【００５１】
ステップＳ７において、衝突予測装置１３は、閾値設定処理のサブルーチン処理を実行する。閾値設定処理は検出角度変化量の閾値θｖｔｈを設定する処理である。詳細は後述ステップＳ８の処理で説明するが、衝突予測装置１３は、検出角度変化量θｖの値が閾値θｖｔｈを超えるか否かに応じて選択検出物と車両とが衝突するか否かを予測する。以下、図４を参照して閾値設定処理について説明する。図４は閾値設定処理を示すフローチャートの一例である。
【００５２】
ステップＳ７０において、衝突予測装置１３は、衝突予想時間ＴＴＣを算出する。衝突予想時間ＴＴＣは、車両１と選択検出物とが衝突するまでに要すると推定される時間である。衝突予測装置１３は、先ず、レーダー装置１０から、車両１から検出物までの距離Ｌｒ、および検出物と車両１との相対速度Ｖｒを取得する。そして、衝突予測装置１３は、下記の式（２）に基づいて衝突予想時間ＴＴＣの値を算出する。
ＴＴＣ＝Ｌｒ／Ｖｒ …（２）
ステップＳ７０の処理を完了すると、衝突予測装置１３は、処理をステップＳ７１へ進める。
【００５３】
ステップＳ７１において、衝突予測装置１３は、進行角度αを算出する。進行角度αは、車両１の進行経路を示す直線と、選択検出物の進行経路を示す直線とが成す角度である。以下、車両１の進行経路を示す直線を自車進行経路線と呼称し、選択検出物の進行経路を示す直線を検出物進行経路線と呼称する。
【００５４】
具体的には、先ず、衝突予測装置１３は、自車進行経路線を算出する。衝突予測装置１３は、例えば、周辺地図の座標系において、上述ステップＳ２の処理で予め記憶した最新の自車位置Ｐｓおよび当該最新の自車位置Ｐｓの直前に記憶した自車位置Ｐｓを結ぶ直線を表す直線式を自車進行経路線として算出する。次に、衝突予測装置１３は、検出物進行経路線を算出する。衝突予測装置１３は、例えば、周辺地図の座標系において、上述ステップＳ４の処理で予め記憶した最新の検出物位置Ｐｔおよび当該最新の検出物位置Ｐｔの直前に記憶した検出物位置Ｐｔを結ぶ直線を表す直線式を検出物進行経路線として算出する。なお、上記の自車進行経路線および検出物進行経路線の算出方法は一例であり、車両１の進行経路を算出する方法は、従来既知の任意の手法を用いて良い。衝突予測装置１３は、算出した自車進行経路線、および検出物進行経路線が成す角度を進行角度αとして、当該各線を表す直線式に基づいて算出する。
【００５５】
上記処理により算出される自車進行経路線Ｂｓおよび検出物進行経路線Ｂｔを図５に示す。なお、図５は、周囲地図座標系において車両１、車両２、自車進行経路線Ｂｓ、および検出物進行経路線Ｂｔを示す平面図である。図５に示すように自車進行経路線Ｂｓ、および検出物進行経路線Ｂｔが平行でない場合、当該各進行経路線は交差する。自車進行経路線Ｂｓと検出物進行経路線Ｂｔとの交点を衝突予想地点Ｐｃと呼称する。進行角度αの値は、自車進行経路線Ｂｓおよび検出物進行経路線Ｂｔが平行であるときにα＝０となり、検出物進行経路線Ｂｔが衝突予想地点Ｐｃを中心として自車進行経路線Ｂｓより車両１の進行方向を向いて右へ回転するほど大きな値となる。なお、検出物が静止物である場合には進行角度αの値は０として算出される。ステップＳ７１の処理を完了すると、衝突予測装置１３は処理をステップＳ７２へ進める。
【００５６】
ステップＳ７２において、衝突予測装置１３は、自車進行経路線Ｂｓと検出物進行経路線Ｂｔとが平行であるか否かを判定する。具体的には、衝突予測装置１３は、ステップＳ７１において算出した進行角度α＝０であるか否かを判定する。衝突予測装置１３は、進行角度α＝０である場合、自車進行経路線Ｂｓと検出物進行経路線Ｂｔとが平行であると判定し、処理をステップＳ７７へ進める。一方、衝突予測装置１３は、進行角度α＝０でない場合、自車進行経路線Ｂｓと検出物進行経路線Ｂｔとが平行でないと判定し、衝突予測装置１３は、処理をステップＳ７３へ進める。
【００５７】
上記ステップＳ７２の処理によれば、自車進行経路線Ｂｓと検出物進行経路線Ｂｔとが平行であると判定された場合、車両１と選択検出物とが接近して衝突するならば、選択検出物が車両１の前面に衝突する可能性があると推定することができる。また、上記ステップＳ７２の処理によれば、車両１へ相対的に接近する検出物について、当該検出物が移動または静止しているかに拘わらず、選択検出物が車両１の前面に衝突する可能性があるか推定することができる。
【００５８】
ステップＳ７３において、衝突予測装置１３は、衝突予想地点Ｐｃを算出する。具体的には、衝突予測装置１３は、周囲地図座標系において、ステップＳ７１で算出した自車進行経路線Ｂｓと、検出物進行経路線Ｂｔとの交点の座標を衝突予想地点Ｐｃの座標として算出する。ステップＳ７３の処理を完了すると、衝突予測装置１３は、処理をステップＳ７４へ進める。
【００５９】
ステップＳ７４において、衝突予測装置１３は、自車衝突点到達時間ＴＡｓを算出する。自車衝突点到達時間ＴＡｓとは、車両１が衝突予想地点Ｐｃへ到達するまでに要する時間である。具体的には、先ず、衝突予測装置１３は、車速計１１より出力される自車速度Ｖｓを取得する。次に、周囲地図座標系において衝突予想地点Ｐｃから自車位置Ｐｓまでの距離Ｌｓ（図５参照）を算出する。そして、衝突予測装置１３は、下式（３）に基づいて自車衝突点到達時間ＴＡｓを算出する。
ＴＡｓ＝Ｌｓ／Ｖｓ …（３）
ステップＳ７４の処理を完了すると、衝突予測装置１３は、処理をステップＳ７５へ進める。
【００６０】
ステップＳ７５において、衝突予測装置１３は、検出物衝突点到達時間ＴＡｔを算出する。検出物衝突点到達時間ＴＡｔとは、選択検出物が衝突予想地点Ｐｃへ到達するまでに要する時間である。具体的には、先ず、衝突予測装置１３は、検出物速度Ｖｔを算出する。例えば、衝突予測装置１３は、ステップＳ４の処理により記憶された時系列の検出物位置Ｐｔの値を微分して検出物速度Ｖｔを算出する。次に、周囲地図座標系において衝突予想地点Ｐｃから検出物位置Ｐｔまでの距離Ｌｔ（図５参照）を算出する。そして、衝突予測装置１３は、下式（４）に基づいて検出物衝突点到達時間ＴＡｔを算出する。
ＴＡｔ＝Ｌｔ／Ｖｔ …（４）
ステップＳ７５の処理を完了すると、衝突予測装置１３は、処理をステップＳ７６へ進める。
【００６１】
ステップＳ７６において、衝突予測装置１３は、検出物より車両１が衝突予想地点Ｐｃに先着するか否かを判定する。具体的には、衝突予測装置１３は、下式（５）で算出される自車衝突点到達時間ＴＡｓと検出物衝突点到達時間ＴＡｔとの差ΔＴＡの値が０より小さいか否かを判定する。
ΔＴＡ＝ＴＡｓ−ＴＡｔ …（５）
衝突予測装置１３は、ΔＴＡの値が０より小さいと判定した場合、処理をステップＳ７７へ進める。衝突予測装置１３は、ΔＴＡの値が０以上であると判定した場合、処理をステップＳ７８へ進める。
【００６２】
上記ステップＳ７３からステップＳ７６の処理によれば、車両１と選択検出物の何れが先に衝突予想地点Ｐｃへ到達するか判定することができる。ここで、車両１が先に衝突予想地点Ｐｃに到達する場合、検出物位置Ｐｔが衝突予想地点Ｐｃに到達した時点で、自車位置Ｐｓは衝突予想地点Ｐｃを通過していると考えられるため、選択検出物が車両１と衝突するならば、選択検出物は車両１の側面に衝突すると推定される。一方、選択検出物が先に衝突予想地点Ｐｃに到達する場合、自車位置Ｐｓが衝突予想地点Ｐｃに到達した時点で、検出物位置Ｐｔは衝突予想地点Ｐｃを通過していると考えられるため、車両１が選択検出物に衝突するならば、車両１は前面で選択検出物と衝突すると推定される。
【００６３】
ステップＳ７７において、衝突予測装置１３は、前面衝突閾値テーブルを読み出す。前面衝突閾値テーブルとは、選択検出物が車両１の前面に衝突する可能性があると推定された場合に、衝突予測装置１３が参照する閾値テーブルである。閾値テーブルとは、検出角度変化量の閾値θｖｔｈと衝突予想時間ＴＴＣとの関係を示すデータテーブルである。
【００６４】
図６は、前面衝突閾値テーブルの一例を示した図である。図６に示すように閾値テーブルは、列毎に衝突予想時間ＴＴＣおよび検出角度変化量の閾値θｖｔｈの値が各々並べられたデータテーブルである。閾値テーブルにおいて、衝突予想時間ＴＴＣの値は１列目に示され、各衝突予想時間ＴＴＣの値と対応する検出角度変化量の閾値θｖｔｈの値が２列目に示される。なお、図６に示すように前面衝突閾値テーブルにおいて、閾値θｖｔｈの値は、対応する衝突予想時間ＴＴＣの値に拘わらず０．０１に設定されている。詳細は後述ステップＳ７９において説明するが、衝突予測装置１３は、閾値テーブルを参照し、衝突予想時間ＴＴＣの値に対応する検出角度変化量の閾値θｖｔｈの値を特定する。衝突予測装置１３は、予め複数の閾値テーブルを記憶し、選択検出物が車両１のどの面へ衝突するかに応じて読み出す閾値テーブルを切り替える。本実施形態においては、衝突予測装置１３が、前面衝突閾値テーブルと側面衝突閾値テーブルの２種の閾値テーブルを予め記憶している。そして、本ステップＳ７７では、衝突予測装置１３は、記憶装置に予め記憶装置に記憶した前面衝突閾値テーブルを読み出す。ステップＳ７７の処理を完了すると、衝突予測装置１３は、処理をステップＳ７９へ進める。
【００６５】
一方、ステップＳ７８において、衝突予測装置１３は、側面衝突閾値テーブルを読み出す。側面衝突閾値テーブルは、選択検出物が車両１の前面に衝突する可能性があると推定された場合に、衝突予測装置１３が参照する閾値テーブルである。図７は、側面衝突閾値テーブルの一例を示した図である。図６および図７に示すように、前面衝突閾値テーブルと、側面衝突閾値テーブルとでは、各々、衝突予想時間ＴＴＣに対応する検出角度変化量の閾値θｖｔｈの値が異なる。図７に示すように、側面衝突閾値テーブルでは、衝突予想時間ＴＴＣの値が小さくなるほど、対応する閾値θｖｔｈの値が段階的に大きくなる。具体的には、側面衝突閾値テーブルでは、衝突予想時間ＴＴＣの値が１．０３以上である場合、対応する閾値θｖｔｈの値は０．０１に設定され、衝突予想時間ＴＴＣの値が０．５８以上、且つ１．０２以下である場合、対応する閾値θｖｔｈの値は０．０２に設定され、衝突予想時間ＴＴＣの値が０．５７未満である場合、対応する閾値θｖｔｈの値は０．０３８１に設定される。ステップＳ７８の処理を完了すると、衝突予測装置１３は、処理をステップＳ７９へ進める。
【００６６】
ステップＳ７９において、衝突予測装置１３は、閾値テーブルおよび衝突予想時間ＴＴＣに基づいて検出角度変化量の閾値θｖｔｈを設定する。具体的には、衝突予測装置１３は、ステップＳ７７またはステップＳ７８で読み出した何れかの閾値テーブル中の１列目で、ステップＳ７０の処理で算出した衝突予想時間ＴＴＣの値を探索する。そして、当該衝突予想時間ＴＴＣが記された行と同じ行の２列目に記された値を、検出角度変化量の閾値θｖｔｈの値として設定する。衝突予測装置１３は、ステップＳ７９の処理を完了すると、閾値設定処理を完了して、処理を図２のステップＳ８の処理へ進める。
【００６７】
ステップＳ８において、衝突予測装置１３は、検出角度θｖの値が閾値θｖｔｈより大きいか否かを判定する。衝突予測装置１３は、検出角度θｖの値が閾値θｖｔｈより大きいと判定した場合、処理をステップＳ９へ進める。一方、衝突予測装置１３は、検出角度θｖの値が閾値θｖｔｈ以下であると判定した場合、処理をステップＳ１０へ進める。
【００６８】
ステップＳ９において、衝突予測装置１３は、衝突フラグをオンにする。衝突フラグとは、当該フラグがオン状態である場合に選択検出物が車両１に衝突すると予測されたか否かを示すフラグである。衝突予測装置１３は、レーダー装置１０により検出された検出物毎に衝突フラグを設定し、当該フラグの状態を記憶装置に保持する。本ステップＳ９では、衝突予測装置１３は、選択検出物の衝突フラグをオン状態に設定し、当該状態を記憶する。衝突予測装置１３は、ステップＳ９の処理を完了すると、処理をステップＳ１１へ進める。
【００６９】
ステップＳ１０において、衝突予測装置１３は、衝突フラグをオフにする。衝突予測装置１３は、選択検出物の衝突フラグをオフ状態に設定し、当該状態を記憶する。衝突予測装置１３は、ステップＳ１０の処理を完了すると、処理をステップＳ１１へ進める。
【００７０】
ステップＳ１１において、衝突予測装置１３は、全ての検出物を選択したか否かを判定する。具体的には、衝突予測装置１３は、レーダー装置１０により検出された全ての検出物について上記ステップＳ３からステップＳ１０の処理を実行したか否かを判定する。衝突予測装置１３は、全ての検出物を選択していないと判定した場合、処理をステップＳ３へ戻し、未選択の検出物について上記ステップＳ３からステップＳ１０の処理を実行する。一方、衝突予測装置１３は、全ての検出物を選択したと判定した場合、処理をステップＳ１２へ進める。
【００７１】
ステップＳ１２において、衝突予測装置１３は、何れかの検出物の衝突フラグがオンであるか否かを判定する。具体的には、衝突予測装置１３は、記憶装置に記憶した各検出物の衝突フラグの状態を読み出し、何れかの検出物の衝突フラグがオンであるか否かを判定する。衝突予測装置１３は、何れかの検出物の衝突フラグがオン状態である場合、処理をステップＳ１３へ進めて警報を発報する処理を行う。一方、衝突予測装置１３は、全ての検出物の衝突フラグがオフ状態である場合、処理をステップＳ１４へ進めて警報を発報しない処理を行う。
【００７２】
ステップＳ１３において、衝突予測装置１３は、警報を発報する。具体的には、衝突予測装置１３は、警報装置１４に対して警報を発報する指示信号（以下、警報信号と呼称する。）を継続的に出力する。警報装置１４は、衝突予測装置１３からの指示信号に応じて警報音を出力する。衝突予測装置１３は、ステップＳ１３の処理を完了すると処理をステップＳ１へ戻す。
【００７３】
一方、ステップＳ１４において、衝突予測装置１３は、警報を発報しない。具体的には、衝突予測装置１３は、警報装置１４に対して警報信号を出力しない状態にする。警報装置１４に対して警報信号を継続出力していた場合には、衝突予測装置１３は、当該警報信号の出力を停止し、当該停止状態を維持する。衝突予測装置１３は、ステップＳ１４の処理を完了すると処理をステップＳ１へ戻す。
【００７４】
上記ステップＳ１２からステップＳ１４の処理によれば、レーダー装置１０により検出された検出物が１つでも車両１と衝突すると予測された場合には、警報音が発せられるため、運転者は、当該検出物との衝突を察知して、当該衝突を回避する操作を行うことが可能となる。
【００７５】
以下、車両１に車両２が接近または衝突する場合において、上記に説明した衝突予測装置１３の処理に基づいて算出される車両２の検出角度変化量θｖの値が変化する様子について、図８から図１４を参照して説明する。
【００７６】
先ず、図８から図１１を参照して、車両２が車両１とすれ違う場合、および車両２が車両１の前面に衝突する場合の、検出角度変化量θｖの値の推移について説明する。なお、図８は、車両１と対向して進行する車両２が車両１の右側をすれ違う軌道Ｗ＿ｐを示す平面図である。図９は、車両２が車両１の右斜め前方から接近し、車両１の前面左側に衝突する軌道Ｗ＿ｆＬを示す平面図である。図１０は、車両２が車両１の右斜め前方から接近し、車両１の前面右側に衝突する軌道Ｗ＿ｆＲを示す平面図である。上記軌道Ｗ＿ｐ、Ｗ＿ｆＬ、および軌道Ｗ＿ｆＲで示される各軌道における車両２の検出角度変化量θｖの推移を図１１に示す。図１１は、軌道Ｗ＿ｐ、軌道Ｗ＿ｆＬ、および軌道Ｗ＿ｆＲの各軌道で車両２が車両１に接近する場合の検出角度変化量θｖと衝突予想時間ＴＴＣとの関係を示すグラフである。
【００７７】
上記衝突予測装置１３のステップＳ７２からステップＳ７５の処理において説明したように、検出物の進行経路と車両１の進行経路とが平行である場合、および検出物が車両１の前面に衝突する場合、前面衝突閾値テーブルに基づいて閾値θｖｔｈの値を決定する。すなわち、車両２が上記の軌道Ｗ＿ｐ、軌道Ｗ＿ｆＬ、または軌道Ｗ＿ｆＲの軌道で車両１に接近または衝突する場合、衝突予測装置１３は、何れの場合についても前面衝突閾値テーブルに基づいて閾値θｖｔｈの値を決定する。図１１に示すグラフには、衝突予測装置１３が算出した閾値θｖｔｈの値をさらに示す。図１１に示すように、前面衝突閾値テーブルに基づいて定められる閾値θｖｔｈの値は、衝突予想時間ＴＴＣの値に拘わらず０．１となる。
【００７８】
図１１に示すグラフによれば、軌道Ｗ＿ｐのように車両１および車両２が衝突せずにすれ違う場合、検出角度の変化量θｖは、衝突予想時間ＴＴＣが小さくなるほど指数的に増加し、常に閾値θｖｔｈより大きな値となる。したがって、衝突予測装置１３は、車両２が軌道Ｗ＿ｐのように車両１と衝突せずにすれ違う場合、車両１と車両２とが衝突しないと予測し、車両２の衝突フラグをオフに設定することができる。一方で、車両２が軌道Ｗ＿ｆＬ、または軌道Ｗ＿ｆＲのように車両１の前面に衝突する場合、何れの軌道であっても検出角度の変化量θｖは、衝突予想時間ＴＴＣが小さくなるほど指数的に減少し、常に閾値θｖｔｈを下回る。したがって、衝突予測装置１３は、軌道Ｗ＿ｆＬ、または軌道Ｗ＿ｆＲのように車両１および車両２が衝突する場合、車両２の衝突フラグをオンに設定することができる。
【００７９】
次に、図１２から図１４を参照して、車両２が車両１の側面に衝突する場合の、検出角度変化量θｖの値の推移について説明する。図１２は、車両２が車両１の右斜め前方から接近し、車両１の右側面前方に衝突する軌道Ｗ＿ｓＦを示す平面図である。図１３は、車両２が車両１の右斜め前方から接近し、車両１の右側面後方に衝突する軌道Ｗ＿ｓＢを示す平面図である。上記軌道Ｗ＿ｓＦ、および軌道Ｗ＿ｓＢで示される各軌道における車両２の検出角度変化量θｖの推移を図１４に示す。図１４は、軌道Ｗ＿ｓＦ、および軌道Ｗ＿ｓＢにおける検出角度変化量θｖと衝突予想時間ＴＴＣとの関係を示すグラフである。
【００８０】
上記衝突予測装置１３のステップＳ７２からステップＳ７５の処理において説明したように、検出物が車両１の側面に衝突する場合、側面衝突閾値テーブルに基づいて閾値θｖｔｈの値を決定する。すなわち、車両２が上記軌道Ｗ＿ｓＦ、または軌道Ｗ＿ｓＢで車両１に衝突する場合、衝突予測装置１３は、側面衝突閾値テーブルに基づいて閾値θｖｔｈの値を決定する。図１４に示すグラフには、側面衝突閾値テーブルに基づいて定められる閾値θｖｔｈの値をさらに示す。図１４に示すように、側面衝突閾値テーブルに基づいて定められる閾値θｖｔｈの値は、衝突予想時間ＴＴＣの値が小さくなるほど段階的に大きな値に変化する。
【００８１】
図１４に示すグラフによれば、軌道Ｗ＿ｓＢのように車両２が車両１の側面に衝突する場合、衝突予想時間ＴＴＣの値が小さくなるほど検出角度変化量θｖの値は大きくなり、当該変化量θｖの値は０．１を超える場合がある。すなわち、前面衝突閾値テーブルに基づいて閾値θｖｔｈが設定されていたならば、車両２と車両１とが衝突するにも拘わらず、衝突予測装置１３は、当該衝突をしないと予測してしまう。しかしながら、上記の通り、車両１の側面に車両２が衝突する場合、側面衝突閾値テーブルに基づいて閾値θｖｔｈが設定されるため、衝突予想時間ＴＴＣの値が小さくなるほど閾値θｖｔｈの値も大きくなる。そのため、車両２が軌道Ｗ＿ｓＢで車両１の側面に衝突する場合であっても、検出角度の変化量θｖは常に閾値θｖｔｈを下回る。なお、図１４に示すように、車両２が軌道Ｗ＿ｓＦで車両１の側面に衝突する場合も同様に、検出角度の変化量θｖは常に閾値θｖｔｈを下回る。このように、衝突予測装置１３は、車両２が軌道Ｗ＿ｓＦ、または軌道Ｗ＿ｓＢのように車両１の側面に衝突する場合、車両２の衝突フラグをオンに設定することができる。
【００８２】
以上に説明した通り、本実施形態に係る衝突予測装置１３によれば、観測点Ｐｏを車両の後端に設定しているため、車両と検出物とがすれ違う場合と、車両と検出物とが衝突する場合とで検出角度の変化量θｖの推移の様態が異なるよう算出される。故に、衝突予測装置１３によれば、車両と検出物とが衝突するか否かを、検出角度の変化量θｖおよび閾値θｖｔｈに基づいて精度良く予測することができる。また、上記の通り、検出物が車両１のどの位置に衝突するかに応じて閾値テーブルが切り替えられるため、衝突予測装置１３は、車両２が車両１の前面または側面の何れに衝突する場合であっても、検出物が車両１に衝突するか否かをより正確に判定することができる。
【００８３】
なお、上記実施形態では、衝突予測装置１３が観測点Ｐｏの位置を車両の後端中央とする例について説明したが、観測点Ｐｏの位置は車両の後端中央に限らず、車両前端より車両後方側に設定されていれば良い。
【００８４】
例えば、衝突予測装置１３は、観測点Ｐｏの位置を図１５に示すように車両の後端左隅に設定しても構わない。図１５は、観測点Ｐｏが後端左隅に設定されている車両１を示す平面図である。観測点Ｐｏの位置を車両の後端左隅に設定すると、観測点Ｐｏの位置が車両後端中央である場合に比べて、車両１の右側から接近してくる検出物および車両１がすれ違う場合（上述軌道Ｗ＿ｐ）の検出角度の変化量θｖと、車両１の右側から接近してくる検出物および車両が衝突する場合（上述軌道Ｗ＿ｆＬ、Ｗ＿ｆＲ、およびＷ＿ｓＦ）の検出角度の変化量θｖとの差がより大きくなる。したがって、衝突予測装置１３は、観測点Ｐｏの位置を車両の後端左隅に設定した場合、車両１の右側に検出物が頻出する環境下、例えば、左側通行の道路上などにおいて、より精度良く車両と検出物との衝突を予測することができる。
【００８５】
また、衝突予測装置１３は、観測点Ｐｏの位置を車両の後端右隅に設定しても構わない。観測点Ｐｏの位置を車両の後端右隅に設定すると、観測点Ｐｏの位置が車両後端中央である場合に比べて、車両１の左側から接近してくる検出物および車両１がすれ違う場合（上述軌道Ｗ＿ｐ）の検出角度の変化量θｖと、車両１の右側から接近してくる検出物および車両が衝突する場合（上述軌道Ｗ＿ｆＬ、Ｗ＿ｆＲ、およびＷ＿ｓＦ）の検出角度の変化量θｖとの差がより大きくなる。したがって、衝突予測装置１３は、観測点Ｐｏの位置を車両後端右隅に設定した場合、車両１の左側に検出物が頻出する環境下、例えば、右側通行の道路上などでは、上記観測点Ｐｏの位置を車両後端左隅に設定した場合と同様に、より精度良く車両と検出物との衝突を予測することができる。
【００８６】
上記の通り、観測点Ｐｏの位置は、車両の走行環境等に応じて車両１の後端などの適当な位置に設定されることが好ましいが、少なくとも観測点Ｐｏの位置が車両前端より車両後方側に設定されていれば、検出角度変化量θｖの値が、観測点Ｐｏの位置が車両前端に設定されている場合に比べて小さな値となるため、従来に比べより精度良く車両と検出物との衝突を予測することができる。
【００８７】
また、上記の実施形態では、衝突予測装置１３が検出物が車両１のどの面に衝突するかに応じて閾値テーブルを切り替える例について説明したが、閾値テーブルを切り替えなくても検出物と車両１とが衝突するか否かを正確に判別可能な閾値θｖｔｈを設定可能な閾値テーブルを用意できる場合は、閾値テーブルを切り替える処理を省略しても構わない。すなわち、衝突予測装置１３は、常に１つの閾値テーブルに基づいて閾値θｖｔｈを設定しても構わない。
【００８８】
例えば、ステップＳ７２からステップＳ７３の処理を省略して、閾値θｖｔｈを、検出物が車両１のどの面に衝突するかに拘わらず常に側面衝突閾値テーブルに基づいて設定しても構わない。図１４に、軌道Ｗ＿ｐで車両２が車両１と衝突せずにすれ違う場合の検出角度変化量θｖの値も合わせて示す。図１４に示すように、仮に、軌道Ｗ＿ｐのように車両１および車両２が衝突せずにすれ違う場合に閾値θｖｔｈの値が側面衝突閾値テーブルに基づいて決定されても、車両２の検出角度の変化量θｖは、常に閾値θｖｔｈより大きな値となる。また、仮に、軌道Ｗ＿ｆＬおよび軌道Ｗ＿ｆＲのように車両２が車両１の前面に衝突する場合に閾値θｖｔｈの値が側面衝突閾値テーブルに基づいて決定されても、車両２の検出角度の変化量θｖは、常に閾値θｖｔｈを下回る。このように、常に側面衝突閾値テーブルに基づいて閾値θｖｔｈを設定すれば、閾値テーブルを切り替えなくても検出物と車両１とが衝突するか否かを正確に判別可能な閾値θｖｔｈを設定することができる。
【００８９】
また、上記実施形態では、前面衝突閾値テーブルにおいて衝突予想時間ＴＴＣの値に拘わらず閾値θｖｔｈの値が一定値となるよう設定され、側面衝突閾値テーブルにおいて閾値θｖｔｈの値が衝突予想時間ＴＴＣの値が短くなるほど段階的に大きな値に変化するよう設定される例について説明したが、各閾値テーブルにおける閾値θｖｔｈの設定は上記に限らず、各衝突予想時間ＴＴＣの値に応じた最適な閾値θｖｔｈの値を実験的に求めて設定して構わない。
【００９０】
また、上記実施形態では、衝突予測装置１３が自車位置検出装置１２より得られる周囲地図情報に基づいて車両１および検出物の位置をマッピング処理する例について説明したが、衝突予測装置１３は、周囲地図のような現実に即した地図情報を用いることなく、仮想的な地図（以下、仮想地図と呼称する。）を作成し、当該地図上に車両１および検出物の位置をマッピング処理しても構わない。すなわち、車両１は、必ずしも自車位置検出装置１２を備える必要はない。このような仮想地図上でマッピング処理を行う場合、衝突予測装置１３は、ステップＳ４において、車両１の走行速度等の移動情報、自車位置から選択検出物を検出したレーダー装置１０までの距離、当該レーダー装置１０から見た選択検出物の検出方向、および検出距離に基づいて、当該仮想地図上における選択検出物の絶対的な位置情報を算出する。
【００９１】
また、上記実施形態では、衝突予測装置１３が自車位置Ｐｓの変位に基づいて自車進行経路線Ｂｓを算出する例について説明したが、衝突予測装置１３は、検出物位置Ｐｔだけでなく、周囲地図情報に含まれる道路情報を考慮して検出物進行経路線を算出しても構わない。例えば、車両１がカーブした道路を走行している場合、衝突予測装置１３は、車両１がカーブに沿った経路を進行すると推定し、当該道路のカーブに沿った自車進行経路線Ｂｓを算出しても良い。このように道路形状を考慮した自車進行経路線Ｂｓを算出することによって、衝突予想地点Ｐｃをより正確に推定し、車両１と検出物との衝突をより正確に推定することができる。
【００９２】
また、上記実施形態では、衝突予測装置１３が、検出物が衝突する可能性のある車両の部位が車両の前面または側面の何れであるか推定する例について説明したが、衝突予測装置１３は、前面および側面に限らず、検出物が車両のどの部位に衝突するかをより詳細に判別しても構わない。例えば、衝突予測装置１３は、検出物が車両１の前面に衝突すると推定した場合、検出物が車両前面の左側または右側のどちらに衝突するかをさらに推定しても構わない。また、このように検出物が衝突する可能性のある車両１の部位として２つ以上の部位を候補として推定判別する場合、衝突予測装置１３は、当該候補とされる各部位に対応する閾値テーブルを複数記憶し、当該閾値テーブルを切り替える処理を行って良い。
【００９３】
また、上記実施形態では、衝突予測装置１３が、検出物が衝突する可能性のある車両の部位を自車進行経路線、および検出物進行経路線等に基づいて、推定する例について説明したが、衝突予測装置１３は、検出物が衝突する可能性のある車両の部位を従来周知の他の手法に基づいて推定しても構わない。
【００９４】
また、上記実施形態では、車両の周囲に存在する物体を検出する手段としてレーダー装置１０を用いる例を示したが、車両の周囲に存在する物体を検出可能なものであれば他の装置をレーダー装置１０の代わりに用いても構わない。例えば、車両周囲の画像に基づいて自車と車両周囲の物体の位置を検出可能な画像処理装置などを用いても構わない。
【００９５】
また、上記実施形態では、衝突予測装置１３が移動体である車両２と車両１との衝突を予測する例について説明したが、衝突予測装置１３は、車両２のような移動体に限らず、静止物と車両１との衝突を上記に説明した処理に基づいて精度良く予測することが可能である。
【００９６】
また、上記実施形態では、車両１が検出物と衝突すると予測された場合、警報装置１４により警報を発報する例を示したが、当該予測の結果は警報装置の動作に限らず、他の機器の動作を制御するために用いられて構わない。例えば、車両１に搭載されたシートベルト装置などの安全装置や、ブレーキ装置などの制動装置を自動的に制御しても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
本発明に係る衝突予測装置は、自車前方に存在する物体と自車とが衝突する危険性を精度良く予測可能な衝突予測装置などとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】衝突予測装置の機能構成を示すブロック図
【図２】衝突予測装置１３が実行する処理を示すフローチャートの一例
【図３】周囲地図座標系において車両１の位置、検出物である車両２の位置、および車両２の検出角度を示す平面図
【図４】閾値設定処理を示すフローチャートの一例
【図５】周囲地図座標系において車両１、車両２、自車進行経路線Ｂｓ、および検出物進行経路線Ｂｔを示す平面図
【図６】前面衝突閾値テーブルの一例を示した図
【図７】側面衝突閾値テーブルの一例を示した図
【図８】車両１と対向して進行する車両２が車両１の右側をすれ違う軌道Ｗ＿ｐを示す平面図
【図９】車両２が車両１の右斜め前方から接近し、車両１の前面左側に衝突する軌道Ｗ＿ｆＬを示す平面図
【図１０】車両２が車両１の右斜め前方から接近し、車両１の前面右側に衝突する軌道Ｗ＿ｆＲを示す平面図
【図１１】軌道Ｗ＿ｐ、軌道Ｗ＿ｆＬ、および軌道Ｗ＿ｆＲにおける検出角度変化量θｖと衝突予想時間ＴＴＣとの関係を示すグラフ
【図１２】車両２が車両１の右斜め前方から接近し、車両１の右側面前方に衝突する軌道Ｗ＿ｓＦを示す平面図
【図１３】車両２が車両１の右斜め前方から接近し、車両１の右側面後方に衝突する軌道Ｗ＿ｓＢを示す平面図
【図１４】軌道Ｗ＿ｓＦ、および軌道Ｗ＿ｓＢにおける検出角度変化量θｖと衝突予想時間ＴＴＣとの関係を示すグラフ
【図１５】観測点Ｐｏが後端左隅に設定されている車両１を示す平面図
【図１６】観測点が車両前端に設定された場合の、車両と検出物とが衝突するまでの推定時間、および角位置の変化率の関係を示すグラフ
【符号の説明】
【００９９】
１、２ 車両
１０ レーダー装置
１１ 車速計
１２ 自車位置検出装置
１３ 衝突予測装置
１４ 警報装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両前方の物体の位置を検出する物体検出手段と、
前記車両内部または当該車両の外周面上で、且つ、当該車両の前端より後方に、前記物体を観測するための観測点を定める観測点設定手段と、
前記観測点から見た前記物体の検出方向を示す検出角度を算出する検出角度算出手段と、
前記検出角度の単位時間当たりの変化量を算出する変化量算出手段と、
前記車両と前記物体とが衝突する危険性を前記変化量の値に基づいて予測する衝突判定手段とを備える、衝突予測装置。
【請求項２】
前記車両の外周面のうち、前記物体が衝突する可能性のある外周面を衝突予想部位として推定する衝突部位推定手段と、
前記衝突部位推定手段に推定された前記衝突予想部位に応じて、前記車両と前記物体とが衝突する危険性の予測に用いる閾値を設定する閾値設定手段とを、さらに備え、
前記衝突判定手段は、前記変化量が前記閾値を満たしているか否かに応じて、前記車両と前記物体との衝突を予測する、請求項１に記載の衝突予測装置。
【請求項３】
前記車両の進行経路を算出する自車進行経路算出手段と、
前記車両に対して相対的に移動する前記物体の進行経路を算出する検出物進行経路算出手段とを、さらに備え、
前記衝突部位推定手段は、前記車両の進行経路および前記物体の進行経路に基づいて前記衝突予想部位を推定する、請求項２に記載の衝突予測装置。
【請求項４】
前記衝突部位推定手段は、前記車両の進行経路と前記物体の進行経路とが互いに平行である場合、前記車両の前面を前記衝突予想部位とする、請求項３に記載の衝突予測装置。
【請求項５】
前記車両の進行経路と前記車両に対して相対的に移動する前記物体の進行経路との交点を衝突予想地点として推定する衝突地点推定手段を、さらに備え、
前記衝突部位推定手段は、前記車両または前記物体の何れが先に前記衝突予想地点へ到達するかを判定し、当該判定結果に応じて前記衝突予想部位を推定する、請求項３に記載の衝突予測装置。
【請求項６】
前記衝突部位推定手段は、前記物体が前記車両より先に前記衝突予想地点へ到達すると判定した場合、前記車両の前面を前記衝突予想部位とし、前記車両が前記物体より先に前記衝突予想地点へ到達すると判定した場合、前記車両の側面を前記衝突予想部位とする、請求項５に記載の衝突予測装置。
【請求項７】
前記車両と前記物体とが衝突する場合に当該衝突までに要する衝突予想時間を算出する衝突時間算出手段を、さらに備え、
前記閾値設定手段は、前記衝突部位推定手段に推定された前記衝突予想部位および前記衝突時間算出手段により算出された前記衝突予想時間に応じて、前記閾値を設定する、請求項２に記載の衝突予測装置。
【請求項８】
前記閾値設定手段は、前記車両の側面が前記衝突予想部位である場合、前記衝突予想時間が短くなるほど前記閾値を段階的に大きな値に設定し、
前記衝突判定手段は、前記変化量が前記閾値より大きい場合に前記物体と前記車両とが衝突すると予測し、前記変化量が前記閾値以下である場合に前記物体と前記車両とが衝突しないと予測する、請求項７に記載の衝突予測装置。
【請求項９】
前記観測点設定手段は、前記観測点を車両の後端中央に設定する、請求項１に記載の衝突予測装置。
【請求項１０】
前記観測点設定手段は、前記観測点を車両の後端左隅に設定する、請求項１に記載の衝突予測装置。
【請求項１１】
前記観測点設定手段は、前記観測点を車両の後端右隅に設定する、請求項１に記載の衝突予測装置。
【請求項１】
車両前方の物体の位置を検出する物体検出手段と、
前記車両内部または当該車両の外周面上で、且つ、当該車両の前端より後方に、前記物体を観測するための観測点を定める観測点設定手段と、
前記観測点から見た前記物体の検出方向を示す検出角度を算出する検出角度算出手段と、
前記検出角度の単位時間当たりの変化量を算出する変化量算出手段と、
前記車両と前記物体とが衝突する危険性を前記変化量の値に基づいて予測する衝突判定手段とを備える、衝突予測装置。
【請求項２】
前記車両の外周面のうち、前記物体が衝突する可能性のある外周面を衝突予想部位として推定する衝突部位推定手段と、
前記衝突部位推定手段に推定された前記衝突予想部位に応じて、前記車両と前記物体とが衝突する危険性の予測に用いる閾値を設定する閾値設定手段とを、さらに備え、
前記衝突判定手段は、前記変化量が前記閾値を満たしているか否かに応じて、前記車両と前記物体との衝突を予測する、請求項１に記載の衝突予測装置。
【請求項３】
前記車両の進行経路を算出する自車進行経路算出手段と、
前記車両に対して相対的に移動する前記物体の進行経路を算出する検出物進行経路算出手段とを、さらに備え、
前記衝突部位推定手段は、前記車両の進行経路および前記物体の進行経路に基づいて前記衝突予想部位を推定する、請求項２に記載の衝突予測装置。
【請求項４】
前記衝突部位推定手段は、前記車両の進行経路と前記物体の進行経路とが互いに平行である場合、前記車両の前面を前記衝突予想部位とする、請求項３に記載の衝突予測装置。
【請求項５】
前記車両の進行経路と前記車両に対して相対的に移動する前記物体の進行経路との交点を衝突予想地点として推定する衝突地点推定手段を、さらに備え、
前記衝突部位推定手段は、前記車両または前記物体の何れが先に前記衝突予想地点へ到達するかを判定し、当該判定結果に応じて前記衝突予想部位を推定する、請求項３に記載の衝突予測装置。
【請求項６】
前記衝突部位推定手段は、前記物体が前記車両より先に前記衝突予想地点へ到達すると判定した場合、前記車両の前面を前記衝突予想部位とし、前記車両が前記物体より先に前記衝突予想地点へ到達すると判定した場合、前記車両の側面を前記衝突予想部位とする、請求項５に記載の衝突予測装置。
【請求項７】
前記車両と前記物体とが衝突する場合に当該衝突までに要する衝突予想時間を算出する衝突時間算出手段を、さらに備え、
前記閾値設定手段は、前記衝突部位推定手段に推定された前記衝突予想部位および前記衝突時間算出手段により算出された前記衝突予想時間に応じて、前記閾値を設定する、請求項２に記載の衝突予測装置。
【請求項８】
前記閾値設定手段は、前記車両の側面が前記衝突予想部位である場合、前記衝突予想時間が短くなるほど前記閾値を段階的に大きな値に設定し、
前記衝突判定手段は、前記変化量が前記閾値より大きい場合に前記物体と前記車両とが衝突すると予測し、前記変化量が前記閾値以下である場合に前記物体と前記車両とが衝突しないと予測する、請求項７に記載の衝突予測装置。
【請求項９】
前記観測点設定手段は、前記観測点を車両の後端中央に設定する、請求項１に記載の衝突予測装置。
【請求項１０】
前記観測点設定手段は、前記観測点を車両の後端左隅に設定する、請求項１に記載の衝突予測装置。
【請求項１１】
前記観測点設定手段は、前記観測点を車両の後端右隅に設定する、請求項１に記載の衝突予測装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１０−７００４７（Ｐ２０１０−７００４７Ａ）
【公開日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２３９６１５（Ｐ２００８−２３９６１５）
【出願日】平成２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]