CN101622160B - 碰撞预测装置 - Google Patents

Abstract

碰撞预测ECU(2)在碰撞面判定运算部(27)中选择在自己车辆与对方车辆要碰撞之际自己车辆的对方车辆将要碰撞的面。车辆轨迹交点运算部(29)计算自己车辆与对方车辆的交点，碰撞判定部(30)基于自己车辆与对方车辆的交点和自己车辆以及对方车辆分别到达交点的时间来判定自己车辆与对方车辆是否要碰撞。在判定为自己车辆与对方车辆将要碰撞的情况下，碰撞位置运算部(32)基于碰撞面判定运算部(27)中所选择出的碰撞面来计算自己车辆的对方车辆将要碰撞的碰撞位置。

Description

碰撞预测装置

技术领域

本发明涉及对自己车辆的与其他车辆等碰撞对象移动体碰撞的碰撞位置进行预测的碰撞预测装置。

背景技术

在以往的车辆中已知具有在车辆碰撞时对乘客进行保护的安全带等的乘客保护装置，在乘客保护装置中，有根据车辆的定时及碰撞位置等进行碰撞预测以便恰当地保护乘客的装置。作为进行这种碰撞预测的乘客保护装置，以往已知有如下的装置：对进入交叉路口的车辆进行检测并预测碰撞，在具有碰撞可能性时进行车辆的减速或者停止控制(例如，日本特开2002-140799号公报)。

发明内容

但是，在上述日本特开2002-140799号公报所公开的碰撞预测中，在被预测出碰撞之际一律地进行车辆的减速或者停止控制，有时反而会加大碰撞时的冲击。因而，可以考虑对要与来自左侧方向的车辆发生碰撞的情况和要与来自右侧方向的车辆发生碰撞的情况分别进行碰撞判定，并推定碰撞位置。此时，每当进行碰撞预测时，进行与全方向的车辆之间的碰撞判定以及位置预测定。因此，就有计算量变得庞大，计算负荷变高之类的问题。

因此，本发明的课题在于提供一种当对车辆的碰撞位置进行预测时实现计算负荷的减轻的碰撞预测装置。

解决了上述课题的本发明涉及的碰撞预测装置，其特征在于包括：预测自己车辆的行驶轨迹的行驶轨迹预测单元；检测碰撞对象移动体与自己车辆之间的相对位置关系的位置关系检测单元；基于所预测出的行驶轨迹和相对位置关系来计算自己车辆的与碰撞对象移动体碰撞的碰撞位置的碰撞位置计算单元；预测碰撞对象移动体相对于自己车辆的碰撞方向的碰撞方向预测单元；基于所预测出的碰撞对象移动体相对于自己车辆的碰撞方向来选择自己车辆的与碰撞对象移动体碰撞的碰撞面的碰撞面选择单元，其中，碰撞位置计算单元基于所选择出的碰撞面来预测与碰撞对象移动体碰撞的碰撞位置。

在本发明所涉及的碰撞预测装置中，在进行碰撞预测之际对自己车辆的与碰撞对象移动体碰撞的碰撞面进行预测。因此，在要与碰撞对象移动体发生碰撞之际，例如与假定要与自己车辆的整体的某个位置碰撞时的计算量相比较，能够使其计算量非常少。从而，当预测车辆的碰撞位置时，能够实现计算负荷的减轻。

这里，还能够采取如下方式：碰撞方向预测单元基于碰撞对象移动体相对于自己车辆的行驶轨迹的左右位置来预测碰撞方向。

这样，通过基于碰撞对象移动体相对于自己车辆的行驶轨迹的左右位置来预测碰撞方向，能够容易地确定碰撞面。

另外，还能够采取如下方式，还包括：计算自己车辆到达所选择出的碰撞面与碰撞对象移动体的行驶轨迹的交点的第一时刻的第一时刻计算单元；计算自己车辆通过所选择出的碰撞面与碰撞对象移动体的行驶轨迹的交点的第二时刻的第二时刻计算单元；计算碰撞对象移动体到达所选择出的碰撞面与碰撞对象移动体的行驶轨迹的交点的第三时刻的第三时刻计算单元，其中，在第三时刻比第一时刻迟且比第二时刻早的情况下，将第三时刻设为碰撞预测时刻，并基于碰撞预测时刻来进行碰撞位置的预测。

进而，还能够采取如下方式，还包括：计算自己车辆到达所选择出的碰撞面与碰撞对象移动体的行驶轨迹的交点的第四时刻的第四时刻计算单元；计算碰撞对象移动体到达所选择出的碰撞面与碰撞对象移动体的行驶轨迹的交点的第五时刻的第五时刻计算单元；计算碰撞对象移动体通过所选择出的碰撞面与碰撞对象移动体的行驶轨迹的交点的第六时刻的第六时刻计算单元，其中，在第四时刻比第五时刻迟且比第六时刻早的情况下，将第四时刻设为碰撞预测时刻，并基于碰撞预测时刻来进行碰撞位置的预测。

这样，通过比较自己车辆和碰撞对象移动体的到达交点的时间，能够容易地计算出碰撞位置。

本发明的更进一步的应用范围根据以下的详细说明将会明确。但是，详细说明以及特定事例只是表示本发明的优选实施方式，很明显这仅仅是为了示例而表示的实施例，根据此详细说明，本发明的思想以及范围的各种各样的变形以及改良，对本领域技术人员来说不言自明。

附图说明

图1是表示本发明所涉及的碰撞预测装置之构成的方框构成图。

图2是碰撞预测ECU的方框构成图。

图3是表示碰撞预测装置的第一控制顺序的流程图。

图4是表示左右接近方向判定之顺序的流程图。

图5是表示碰撞面判定处理顺序的流程图。

图6是表示车辆中的毫米波雷达传感器之配置的俯视图。

图7是说明自己车辆与对方车辆之位置关系的说明图。

图8是说明碰撞面判定之际的自己车辆与对方车辆之间的位置关系的说明图。

图9是说明计算自己车辆和对方车辆的轨迹之际的自己车辆与对方车辆之间的位置关系的说明图。

图10是表示碰撞预测装置中的第二控制顺序的流程图。

图11是表示继图10之后的控制顺序的流程图。

图12是说明位于左侧的对方车辆在要与自己车辆的正面碰撞之际的自己车辆与对方车辆之间的位置关系的说明图。

图13是说明位于右侧的对方车辆在要与自己车辆的正面碰撞之际的自己车辆与对方车辆之间的位置关系的说明图。

图14是说明位于左侧的对方车辆在要与自己车辆左侧面碰撞之际的自己车辆与对方车辆之间的位置关系的说明图。

图15是说明位于右侧的对方车辆在要与自己车辆右侧面碰撞之际的自己车辆与对方车辆之间的位置关系的说明图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外，在附图说明中对同一要素附加同一标记，并省略重复的说明。另外，为图示方便起见，附图的尺寸比率未必与说明的一致。

图1是表示本发明所涉及的碰撞预测装置之构成的方框构成图。如图1所示那样，碰撞预测装置具备雷达ECU1以及碰撞预测ECU2。雷达ECU1、转向角传感器4、横摆率传感器5、车轮速度传感器6与碰撞预测ECU2连接。另外，制动器ECU7、安全气囊作动器8以及安全带作动器9与碰撞预测ECU2连接。

雷达ECU1以及碰撞预测ECU2是进行电子控制的汽车设备的计算机，具备CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)以及输入输出接口等而构成。雷达ECU1具备对方车辆位置运算部11和对方车辆速度运算部12。另外，碰撞预测ECU2如图2所示那样具备坐标变换部21、推定弯道半径运算部22、自己车辆车速运算部23、碰撞紧邻角运算部24、车辆接近方向判定运算部25以及车辆规格存储部26。进而，碰撞预测ECU2具备碰撞面判定运算部27、车辆轨迹运算部28、轨迹交点运算部29、到达/通过时间运算部30、碰撞判定部31以及碰撞位置运算部32。

毫米波雷达传感器3例如被分别安装在车辆的前面罩以及后行李箱的盖子部分上，分别对前方以及侧方发射毫米波，并接收其反射波。毫米波雷达传感器3将与接收到的反射波有关的反射波信号输出给雷达ECU1。转向角传感器4例如被安装在车辆的转向拉杆上，对驾驶者所操作的方向盘的转向角进行检测。转向角传感器4将与检测出的转向角有关的转向角信号输出给碰撞预测ECU2。

横摆率传感器5例如被设置在车体的中央位置，对与车体有关的横摆率进行检测。横摆率传感器5将与检测出的横摆率有关的横摆率信号输出给碰撞预测ECU2。车轮速度传感器6例如被安装在车辆的车轮部分，对车辆的车轮速度进行检测。车轮速度传感器6将与检测出的车轮速度有关的车轮速度信号输出给碰撞预测ECU2。

制动器ECU7基于从碰撞预测ECU2输出的减速信号向对轮缸的油压进行调整的制动器作动器输出目标油压信号。通过此目标油压信号的输出，对制动器作动器进行控制以调整轮缸的油压，由此进行自己车辆的减速控制。

安全带作动器8基于从碰撞预测ECU2输出的起动信号，使安全带的卷取装置作动，将安全带卷取以使其拉紧。安全气囊作动器9基于从碰撞预测ECU2输出的起动信号，使充气装置工作，以使侧面气囊展开。

雷达ECU1中的对方车辆位置运算部11基于从毫米波雷达传感器3输出的反射波信号，通过运算而计算出碰撞对象移动体、即对方车辆的位置。另外，对方车辆速度运算部12基于从毫米波雷达传感器3输出的反射波信号，通过运算而计算出作为碰撞对象的对方车辆的位置以及车速。雷达ECU1将与对方车辆的位置以及车速有关的对方车辆信号输出给碰撞预测ECU2。

碰撞预测ECU2中的坐标变换部21基于从雷达ECU1输出的对方车辆信号，将对方车辆的位置变换成以本车位置为基准的坐标位置。坐标变换部21将与变换后的对方车辆的位置以及对方车辆的车速有关的变换对方车辆信号输出给碰撞紧邻角运算部24、车辆接近方向判定运算部25以及车辆轨迹运算部28。

推定弯道半径运算部22基于从转向角传感器4输出的转向角信号以及从横摆率传感器5输出的横摆率信号，通过运算而计算出自己车辆的推定弯道半径。推定弯道半径运算部22将与计算出的推定弯道半径有关的推定弯道半径信号输出给碰撞紧邻角运算部24、车辆接近方向判定运算部25以及车辆轨迹运算部28。

自己车辆车速运算部23基于从车轮速度传感器6输出的车轮速度信号，通过运算而计算出自己车辆的车速。自己车辆车速运算部23将与计算出的自己车辆的车速有关的车速信号输出给碰撞面判定运算部27以及到达/通过时间运算部30。

碰撞紧邻角运算部24基于从坐标变换部21输出的变换对方车辆信号以及从推定弯道半径运算部22输出的推定弯道半径信号，通过运算而计算出对方车辆将要碰撞到自己车辆之前的碰撞角即碰撞紧邻角。碰撞紧邻角运算部24将与计算出的碰撞紧邻角有关的碰撞紧邻角信号输出给碰撞面判定运算部27。

车辆接近方向判定运算部25基于从坐标变换部21输出的变换对方车辆信号以及从推定弯道半径运算部22输出的推定弯道半径信号，通过运算来判定在对方车辆接近自己车辆之际，对方车辆从自己车辆的左右哪个方向接近(接近方向是左还是右)。车辆接近方向判定运算部25将与判定出的接近方向有关的接近方向信号输出给碰撞面判定运算部27。车辆接近方向判定运算部25构成预测对方车辆相对于自己车辆的碰撞方向的碰撞方向预测单元。

车辆规格存储部26存储由自己车辆的大小构成的车辆规格、具体而言就是存储从后轮中心到前面及左右侧面的距离。车辆规格存储部26将与所存储的车辆规格有关的车辆规格信号输出给碰撞面判定运算部27、碰撞判定部31以及碰撞位置运算部32。

碰撞面判定运算部27基于从碰撞紧邻角运算部24输出的碰撞紧邻角信号、从车辆接近方向判定运算部25输出的接近方向信号以及从车辆规格存储部26输出的车辆规格信号，通过运算来判定自己车辆的被预测为对方车辆将要碰撞的面、即碰撞面。作为碰撞面可以考虑正面、左侧面、右侧面，在碰撞面判定运算部27中从这些面之中选择碰撞面来进行判定。碰撞面判定运算部27将与判定出的碰撞面有关的碰撞面信号输出给碰撞位置运算部32。碰撞面判定运算部27构成本发明的碰撞面选择单元。

车辆轨迹运算部28基于从坐标变换部21输出的变换对方车辆信号以及从推定弯道半径运算部22输出的推定弯道半径信号，通过运算而计算出自己车辆以及对方车辆的行驶轨迹。车辆轨迹运算部28将计算出的与自己车辆以及对方车辆的行驶轨迹有关的车辆轨迹信号输出给轨迹交点运算部29以及到达/通过时间运算部30。车辆轨迹运算部28构成预测自己车辆的行驶轨迹的本发明的行驶轨迹预测单元。

轨迹交点运算部29基于从车辆轨迹运算部28输出的车辆轨迹信号，通过运算而计算出自己车辆与对方车辆的交点、即轨迹交点。轨迹交点运算部29将与计算出的轨迹交点有关的轨迹交点信号输出给碰撞判定部31。轨迹交点运算部29构成检测自己车辆与对方车辆之位置关系的位置关系检测单元。

到达/通过时间运算部30基于从自己车辆车速运算部23输出的车速信号以及从车辆轨迹运算部28输出的车辆轨迹信号，通过运算而计算出到达自己车辆行驶的轨迹上的各点的时间亦即到达时间以及通过各点的时间亦即通过时间。到达/通过时间运算部30将与计算出的到达时间以及通过时间有关的到达/通过时间信号输出给碰撞判定部31。

碰撞判定部31基于从轨迹交点运算部29输出的轨迹交点信号、从到达/通过时间运算部30输出的到达/通过时间信号以及从车辆规格存储部26输出的车辆规格信号，进行碰撞判定。碰撞判定部31将与碰撞判定的结果有关的碰撞判定信号与从轨迹交点运算部29输出的轨迹交点信号、从到达/通过时间运算部30输出的到达/通过时间信号以及车辆规格信号一起输出给碰撞位置运算部32。

碰撞位置运算部32基于从碰撞面判定运算部27输出的碰撞面信号以及从碰撞判定部31输出的碰撞判定信号、轨迹交点信号、从到达/通过时间运算部30输出的到达/通过时间信号以及从车辆规格存储部26输出的车辆规格信号，通过运算而计算出对方车辆将要碰撞的自己车辆的位置。碰撞位置运算部32基于碰撞位置生成并输出对制动器ECU7输出的减速信号、对安全气囊作动器8以及安全带作动器9输出的起动信号。

接着，说明本实施方式所涉及的碰撞预测装置的第一控制顺序。图3～图5是表示本实施方式所涉及的碰撞预测装置的第一控制顺序的流程图。如图3所示那样，在本实施方式所涉及的碰撞预测装置的碰撞预测ECU2中，首先基于从各传感器输出的信号，进行坐标变换部21中的对方车辆的位置和车速、推定弯道半径运算部22中的推定弯道半径的推定、以及自己车辆车速运算部23中的自己车辆的车速的计算。

然后进行左右接近方向的判定处理(S1)。在车辆接近方向判定运算部25中基于从坐标变换部21输出的对方车辆信号以及从推定弯道半径运算部22输出的推定弯道半径信号来进行左右接近方向的判定处理。按着图4所示的流程图进行车辆接近方向判定处理。首先，判断从自己车辆来看的对方车辆的位置是否为右侧(S11)。能够使用下述(1)式来进行从自己车辆来看的对方车辆的位置是否为右侧的判断，在满足下述(1)式的情况下能够判断为是右侧。这里，在图7中表示(1)式中所用的数值之关系。在图7所示的例子中，表示对方车辆C位于自己车辆M的左侧或者右侧的状态。

$x>R-R\cos \mathrm{\φ}=R[1-\{1-(1\·D^2)/(2!\·R^2)\left\}\right]$

其中，x：对方车辆位置的x坐标

      y：对方车辆位置的y坐标

      R：自己车辆的推定弯道半径

      D：自己车辆的行驶距离

      φ：自己车辆从当前位置到达碰撞位置之际推进的角度(＝D/R)

现在，如图6所示那样，在车辆M中设置有3台毫米波雷达传感器3F、3FL、3FR，对车辆M前方的左右位置上的对方车辆进行检测。基于3台毫米波雷达传感器3F、3FL、3FR的反射波信号来检测对方车辆的位置。另一方面，在碰撞预测ECU2中，以自己车辆M的后轮轴的中心O为原点来进行碰撞预测。因此，在坐标变换部21中，以自己车辆M的后轮轴的中心O为原点，将根据反射波信号生成的对方车辆信号中所含的对方车辆的位置，变换成使自己车辆M的行进方向平行于y轴的坐标，并设变换后的对方车辆的坐标为(x、y)。上述(1)式是，设自己车辆从当前位置到达碰撞位置之际推进的角度φ很微小，并忽略泰勒展开中的高次项而获得的公式。

在从自己车辆来看的对方车辆的位置是否为右侧的判断结果是判断为是右的情况下，对左右方向接近标志设定右标志(S12)，并结束左右接近方向判定处理。另外，在判断为不是右(是左)的情况下，对左右方向接近标志设定左标志(S13)，并结束左右接近方向判定处理。

如果左右接近方向判定完毕，则进行碰撞面判定处理(S2)。在碰撞面判定运算部27中，基于从碰撞紧邻角运算部24输出的碰撞紧邻角信号以及从车辆接近方向判定运算部25输出的接近方向信号来进行碰撞面判定处理。另外，关于自己车辆的横宽等规格采用从车辆规格存储部26输出的数值。按着图5所示的流程图进行碰撞面判定处理。首先，判断碰撞面是正面还是侧面(S21)。能够使用下述(2)式来进行碰撞面是正面还是侧面的判断，在满足下述(2)式的情况下能够判断为是正面。另外，在图8中表示(2)式中使用的数值之关系。这里，在碰撞紧邻角运算部24中计算出的碰撞紧邻角是指自己车辆M的行进方向与对方车辆C的行进方向所成的角度。

$\frac{|x-\frac{y^2}{2R}|-\frac{d}{2}\&CenterDot;\frac{1}{\sin \mathrm{\&delta;}}}{v_n\mathrm{Sin\&delta;}}<\frac{y-l_F}{v_0+v_n\cos \mathrm{\&delta;}}\left(\begin{array}{c}{v}_0+v_n\cos \mathrm{\&delta;}\&NotEqual;0\\ \sin \mathrm{\&delta;}=0\end{array}\right)...\left(2\right)$

其中，d：自己车辆的横宽

      δ：碰撞紧邻角

      v_n：对方车辆的车速

      v₀：自己车辆的车速

      l_F：从自己车辆的后轮轴中心到前面的长度

另外，在sinδ＝0的情况下判断为正面是碰撞面，在v₀+v_ncosδ＝0情况下判定为侧面是碰撞面。在使用了(2)式的判断结果是满足上述(2)式的情况下判定为碰撞面是正面，并对本车碰撞标志设定正面标志(S22)。然后，设对方车辆将碰撞到自己车辆的正面(S23)，并结束碰撞面判定处理。

另外，在判断为不满足上述(2)式的情况下判定为碰撞面是侧面，并在本车碰撞标志上设定侧面标志(S24)。然后，判断对方车辆是从左侧接近还是从右侧接近(S25)。通过参照左右方向接近标志并判断所设定的标志是左标志还是右标志来进行对方车辆是从左侧接近还是从右侧接近的判断。

在其结果是设定了左标志并判断为对方车辆从左侧接近的情况下，设对方车辆将要碰撞自己车辆的左侧面(S26)，并结束碰撞面判定处理。另外，在判断为对方车辆从右侧接近的情况下，设对方车辆将要碰撞自己车辆的右侧面(S27)，并结束碰撞面判定处理。

如果碰撞面判定处理完毕，则在车辆轨迹运算部28中求解自己车辆的轨迹与对方车辆的轨迹，并在轨迹交点运算部29中计算自己车辆的轨迹与对方车辆的轨迹的交点(S3)。现在，通过处于图9所示的数值关系的状态的(3)式来表示自己车辆的轨迹，对方车辆的轨迹通过(4)式来表示

(X-X_g)²+(Y+Y_g)²＝R_gL ²…(3)

p_nX+q_nY+r_n＝0…(4)

其中，X_g：自己车辆位置的X坐标

      Y_g：自己车辆位置的Y坐标

      R_gL：自己车辆的转弯半径

      p_n、q_n、r_n：常数

对上述的常数p_n、q_n、r_n，能够根据过去的学习值来进行设定。

通过求解此(3)式以及(4)式的交点(X，Y)，能够求得自己车辆与对方车辆的交点。

如果求出了自己车辆与对方车辆的交点，则在碰撞判定部31中进行自己车辆与对方车辆是否在交点碰撞的碰撞判定(S4)。通过比较自己车辆和对方车辆到达相互的交点为止的时间来进行碰撞判定。这里，关于碰撞判定，仅仅就步骤S2中所求出的碰撞面进行即可。为此，不需要对正面以及两侧面之中的、被判定为不是碰撞面的2点进行碰撞判定，所以计算负荷就相应地得以减轻。

之后，在碰撞位置运算部32中计算自己车辆的与对方车辆碰撞的碰撞位置(S5)。在计算碰撞位置之际也是仅仅对被判定为是碰撞面的面进行即可，所以就能够相应地减轻计算负荷。

如果计算出了碰撞位置，则基于此碰撞位置生成减速信号以及起动信号。然后，从碰撞位置运算部32对制动器ECU7输出减速信号，并且对安全气囊作动器8以及安全带作动器9输出起动信号。如此结束碰撞预测。

这样，在本实施方式所涉及的碰撞预测装置中，在求出自己车辆的与对方车辆碰撞的碰撞面以后进行碰撞判定。为此，就能够减少进行碰撞预测时的计算量，能够相应地减轻计算负荷。

其次，就本发明中的碰撞预测装置的第二控制进行说明。在第二控制顺序中，与上述第一控制顺序相比较，取代图3的步骤S4中的碰撞判定、步骤S5中的碰撞位置计算的步骤，而通过下述顺序来进行碰撞判定以及碰撞位置计算。关于其他点，与上述第一控制顺序同样。以下，使用图10以及图11就其不同点进行说明。图10以及图11是表示碰撞预测装置中的第二控制顺序的流程图。

如图10所示那样，在本实施方式所涉及的碰撞预测装置中，基于上述第一实施方式中所说明的上述(2)式来判断碰撞面是正面还是侧面(S31)。在其结果是判断为碰撞面是侧面的情况下，基于上述(1)式来判断对方车辆位置是左右中的哪一侧(S32)。在其结果是判断为对方车辆位置是左侧的情况下进行如下所示的处理。

现在，根据步骤S31、S32的判断结果认为对方车辆将要碰撞的碰撞面是自己车辆的侧面，且对方车辆正从自己车辆的左侧接近。在此情况下，应该是自己车辆先到达自己车辆与对方车辆的交点，并在对方车辆到达交点时，自己车辆正在通过交点的过程中。

从而，每当计算碰撞位置时，根据下述(5)式计算出自己车辆到达与对方车辆的交点为止的时间t₁(S33)。接着，根据下述(6)式计算出自己车辆通过包含与对方车辆的交点的碰撞区间的期间的时间t₂(S34)。进而，根据下述(7)式计算出对方车辆到达与自己车辆的交点为止的时间t₃(S35)。另外，在图12中表示(5)式～(7)式中使用的数值之关系。此外，图12～图15中的时间t₁～t₆表示自己车辆M或者对方车辆C到达图中所示的位置的时间。

$\frac{|x-\frac{y^2}{2R}|-\frac{d}{2}\&CenterDot;\frac{1}{\sin \mathrm{\&delta;}}}{v_n\mathrm{Sin\&delta;}}<\frac{y-l_F}{v_0+v_n\cos \mathrm{\&delta;}}\left(\begin{array}{c}{v}_0+v_n\cos \mathrm{\&delta;}\&NotEqual;0\\ \sin \mathrm{\&delta;}=0\end{array}\right)...\left(5\right)$

$t_2=\frac{\sqrt{{(X_{0L}-X_c)}^2+{(Y_{0L}-Y_c)}^2}+d_m+l_R}{v_0}...\left(6\right)$

$t_3=\frac{\sqrt{{(X_1-X_c)}^2+{(Y_1-Y_c)}^2}}{v_1}...\left(7\right)$

如果如此计算出了各到达时间以及通过时间，则进行自己车辆与对方车辆是否要碰撞的碰撞判定(S36)。能够通过判断是否满足下述(8)式来进行碰撞判定。

t₁≤t₃≤t₂…(8)

在其结果是不满足(8)式的情况下，设自己车辆与对方车辆不碰撞并结束碰撞预测。另外，在满足(8)式的情况下，设碰撞时刻为t₃，并且根据下述(9-1)式来计算出自己车辆的与对方车辆碰撞的碰撞位置的y坐标cp(S37)。作为以自己车辆的前面宽度方向中央位置为原点、以自己车辆的长度方向(行进方向)为cp轴、宽度方向为cp_x轴的坐标上的点，求得这里的碰撞位置。这里，设车辆的前进方向以及右方向分别为cp轴、cp_x轴的正方向。

$\mathrm{cp}=-(v_0\&CenterDot;t_3-\sqrt{{(X_{0L}-X_c)}^2+{(Y_{0L}-Y_c)}^2}+l_F)...(9-1)$

然后，根据下述(9-2)式来计算出自己车辆的与对方车辆碰撞的碰撞位置的x坐标cp_x(S38)。

cp_x＝d/2…(9-2)

如果计算出了碰撞位置，则基于此碰撞位置生成减速信号以及起动信号。然后，从碰撞位置运算部32对制动器ECU7输出减速信号，并且对安全气囊作动器8以及安全带作动器9输出起动信号，并结束碰撞预测。

另外，当在步骤S32中判断为对方车辆是右侧的情况下，根据下述(10)式计算出自己车辆到达与对方车辆的交点为止的时间t₁(S39)。接着，根据下述(11)式计算出自己车辆通过与对方车辆的交点的期间的时间t₂(S40)。进而，根据下述(12)式计算出对方车辆到达与自己车辆的交点为止的时间t₃(S41)。另外，在图13中表示(10)式～(12)式中使用的数值之关系。

$t_1=\frac{\sqrt{{(X_{0R}-X_c)}^2+{(Y_{0R}-Y_c)}^2}-l_F}{v_0}...\left(10\right)$

$t_2=\frac{\sqrt{{(X_{0R}-X_c)}^2+{(Y_{0R}-Y_c)}^2}+d_m+l_R}{v_0}...\left(11\right)$

$t_3=\frac{\sqrt{{(X_1-X_c)}^2+{(Y_1-Y_c)}^2}}{v_1}...\left(12\right)$

如果如此计算出了各到达时间以及通过时间，则进行自己车辆与对方车辆是否要碰撞的碰撞判定(S42)。能够通过判断是否满足下述(13)式来进行碰撞判定。

t₁≤t₃≤t₂…(13)

在其结果是不满足(13)式的情况下，设自己车辆与对方车辆不碰撞并结束碰撞预测。另外，在满足(13)式的情况下，设碰撞时刻为t₃，并且，根据下述(14-1)式来计算自己车辆的与对方车辆碰撞的碰撞位置的y坐标cp(S43)。

$\mathrm{cp}=-(v_0\&CenterDot;t_3-\sqrt{{(X_{0R}-X_c)}^2+{(Y_{0R}-Y_c)}^2}+l_F)...(14-1)$

然后，根据下述(14-2)式来计算自己车辆的与对方车辆碰撞的碰撞位置的x坐标cp_x(S44)。

cp_x＝d/2…(14-2)

如果计算出了碰撞位置，则基于此碰撞位置生成减速信号以及起动信号。然后，从碰撞位置运算部32对制动器ECU7输出减速信号，并且，对安全气囊作动器8以及安全带作动器9输出起动信号，并结束碰撞预测。

另外，当在步骤S31中判断为碰撞面是正面的情况下，进入图11所示的流程，判断从自己车辆来看的对方车辆的位置是否为右侧(S51)。能够通过与第一实施方式中的步骤S1同样的顺序来进行此判断。

根据步骤S31、S51的判断结果，可以认为对方车辆将要碰撞的碰撞面是自己车辆的正面，且对方车辆正从自己车辆的左侧接近。在此情况下，应该是对方车辆先到达自己车辆与对方车辆的交点，并在自己车辆到达交点时，对方车辆正在通过交点的过程中。

从而，每当计算碰撞位置时，根据下述(15)式计算出自己车辆到达与对方车辆的交点为止的时间t₄(S52)。接着，根据下述(16)式计算出对方车辆到达与自己车辆的交点的时间t₅(S53)。进而，根据下述(17)式计算出对方车辆通过包含与自己车辆的交点的碰撞区间的时间t₆(S54)。另外，在图14中表示(15)式～(17)式中使用的数值之关系。

$t_4=\frac{\sqrt{{(X_{0L}-X_c)}^2+{(Y_{0L}-Y_c)}^2}-l_F}{v_0}...\left(15\right)$

$t_5=\frac{\sqrt{{(X_1-X_c)}^2+{(Y_1-Y_c)}^2}}{v_1}...\left(16\right)$

$t_6=\frac{\sqrt{{(X_1-X_c)}^2+{(Y_1-Y_c)}^2}+l_m+d}{v_1}...\left(17\right)$

如果如此计算出了各到达时间以及通过时间，则进行自己车辆与对方车辆是否要碰撞的碰撞判定(S55)。能够通过判断是否满足下述(18)式来进行碰撞判定。

t₅≤t₄≤t₆…(18)

在其结果为不满足(18)式的情况下，设自己车辆与对方车辆不碰撞并结束碰撞预测。另外，在满足(18)式的情况下，设y坐标cp为0(S56)。

然后，根据下述(19)式来计算自己车辆的与对方车辆碰撞的碰撞位置的x坐标cp_x(S57)。

${\mathrm{cp}}_x=v_1\&CenterDot;t_4-\sqrt{{(X_1-X_c)}^2+{(Y_1-Y_c)}^2}-\frac{d}{2}...\left(19\right)$

如果计算出了碰撞位置，则基于此碰撞位置生成减速信号以及起动信号。然后，从碰撞位置运算部32对制动器ECU7输出减速信号，并且对安全气囊作动器8以及安全带作动器9输出起动信号，并结束碰撞预测。

另外，当在步骤S51中判断为对方车辆位置是右侧的情况下，根据下述(20)式计算出自己车辆到达与对方车辆的交点为止的时间t₄(S58)。接着，根据下述(21)式计算出对方车辆到达与自己车辆的交点的时间t₅(S59)。进而，根据下述(22)式计算出对方车辆通过包含与自己车辆的交点的碰撞区间的时间t₆(S60)。另外，在图15中表示(20)式～(22)式中使用的数值之关系。

$t_4=\frac{\sqrt{{(X_{0R}-X_c)}^2+{(Y_{0R}-Y_c)}^2}-l_F}{v_0}...\left(20\right)$

$t_5=\frac{\sqrt{{(X_1-X_c)}^2+{(Y_1-Y_c)}^2}}{v_1}...\left(21\right)$

$t_6=\frac{\sqrt{{(X_1-X_c)}^2+{(Y_1-Y_c)}^2}+l_m+d}{v_1}...\left(22\right)$

如果如此计算出了各到达时间以及通过时间，则进行自己车辆与对方车辆是否要碰撞的碰撞判定(S61)。能够通过判断是否满足下述(23)式来进行碰撞判定。

t₅≤t₄≤t₆…(23)

在其结果为不满足(23)式的情况下，设自己车辆与对方车辆不碰撞并结束碰撞预测。另外，在满足(23)式的情况下，设y坐标cp为0(S62)。

然后，根据下述(24)式来计算出自己车辆的与对方车辆碰撞的碰撞位置的x坐标cp_x(S63)。

${\mathrm{cp}}_x=-(v_1\&CenterDot;t_4-\sqrt{{(X_1-X_c)}^2+{(Y_1-Y_c)}^2}-\frac{d}{2})...\left(24\right)$

如果计算出了碰撞位置，则基于此碰撞位置生成减速信号以及起动信号。然后，从碰撞位置运算部32对制动器ECU7输出减速信号，并且对安全气囊作动器8以及安全带作动器9输出起动信号，并结束碰撞预测。

这样，在本实施方式所涉及的碰撞预测中，基于自己车辆的与对方车辆碰撞的碰撞面以及对方车辆的接近方向来判断碰撞判定中使用的到达时间及通过时间。在这里，是使用自己车辆到达交点的时间以及对方车辆到达交点的时间和通过的时间来进行判断。因此，能够减少要计算的到达时间和通过时间，所以能够相应地减轻计算量。另外，在实际计算出碰撞位置之际也是仅计算针对该碰撞面的位置即可，所以能够实现计算量的减轻。如此能够在整体上减轻计算的负荷。

以上，对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式。例如，虽然在上述实施方式中，碰撞对象移动体为车辆，但还能够是其他的行驶体的方式。

工业上的可利用性

本发明能够利用于对自己车辆的与他车辆等碰撞对象移动体碰撞的碰撞位置进行预测的碰撞预测装置。

Claims (4)

1.一种碰撞预测装置，其特征在于，包括：

行驶轨迹预测单元，预测自己车辆的行驶轨迹；

位置关系检测单元，检测碰撞对象移动体与自己车辆之间的相对位置关系；

碰撞位置计算单元，基于所预测出的上述行驶轨迹以及上述相对位置关系来计算上述自己车辆的与上述碰撞对象移动体碰撞的碰撞位置；

碰撞方向预测单元，预测上述碰撞对象移动体相对于上述自己车辆的碰撞方向；

碰撞面选择单元，基于所预测出的上述碰撞对象移动体相对于上述自己车辆的碰撞方向来选择上述自己车辆的与上述碰撞对象移动体碰撞的碰撞面；和

碰撞判定单元，基于上述自己车辆的与上述碰撞对象移动体的碰撞面以及上述碰撞对象移动体的接近方向判断碰撞判定中使用的到达时间及通过时间来进行碰撞判定，所述到达时间是到达自己车辆所行驶的轨道与对方车辆的轨道的交点即轨道交点的时间，所述通过时间是通过自己车辆所行驶的轨道与对方车辆的轨道的交点即轨道交点的时间，

其中，上述碰撞位置计算单元基于所选择出的碰撞面来预测与碰撞对象移动体碰撞的碰撞位置。

2.按照权利要求1所记载的碰撞预测装置，其特征在于：

上述碰撞方向预测单元基于上述碰撞对象移动体相对于上述自己车辆的行驶轨迹的左右位置来预测碰撞方向。

3.按照权利要求1或2所记载的碰撞预测装置，其特征在于，还包括：

第一时刻计算单元，计算上述自己车辆到达所选择出的碰撞面与上述碰撞对象移动体的行驶轨迹的交点的第一时刻；

第二时刻计算单元，计算上述自己车辆通过所选择出的碰撞面与上述碰撞对象移动体的行驶轨迹的交点的第二时刻；

第三时刻计算单元，计算上述碰撞对象移动体到达所选择出的碰撞面与上述碰撞对象移动体的行驶轨迹的交点的第三时刻，

其中，在上述第三时刻比上述第一时刻迟且比上述第二时刻早的情况下，将上述第三时刻设为碰撞预测时刻，并基于上述碰撞预测时刻来进行碰撞位置的预测。

4.按照权利要求1或2所记载的碰撞预测装置，其特征在于，还包括：

第四时刻计算单元，计算上述自己车辆到达所选择出的碰撞面与上述碰撞对象移动体的行驶轨迹的交点的第四时刻；

第五时刻计算单元，计算上述碰撞对象移动体到达所选择出的碰撞面与上述碰撞对象移动体的行驶轨迹的交点的第五时刻；

第六时刻计算单元，计算上述碰撞对象移动体通过所选择出的碰撞面与上述碰撞对象移动体的行驶轨迹的交点的第六时刻，

其中，在上述第四时刻比上述第五时刻迟且比上述第六时刻早的情况下，将上述第四时刻设为碰撞预测时刻，并基于上述碰撞预测时刻来进行碰撞位置的预测。

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