CN112470034A - 碰撞判定装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供碰撞判定装置(20)，具备：本车区域计算部(22)，在由当前的本车在本车行进方向上的距离以及在车宽方向上的距离规定的二维坐标系中，计算在本车的推断路径上的每隔规定时间的本车存在区域；本车信息计算部(23)，在由在本车行进方向上的距离、在车宽方向上的距离、以及从当前起的经过时间规定的三维坐标系中，通过补充所计算出的每隔规定时间的本车存在区域，来计算表示本车存在区域的推移的立体亦即本车立体；移动路径计算部(25、26)，基于由物体检测装置(10)检测出的物体的位置，来计算三维坐标系中的物体的移动路径；以及判定部(27)，基于所计算出的本车立体与所计算出的物体的移动路径有无相交，来判定物体相对于本车有无碰撞。

Description

碰撞判定装置
本申请基于在2018年7月2日申请的日本申请号2018-126342号，在这里引用其记载内容。
技术领域
本发明涉及判定本车与本车周围的物体有无碰撞的碰撞判定装置。
背景技术
已知的碰撞判定装置通过推断本车的移动轨迹、以及本车周围的物体的移动轨迹，并基于推断出的本车以及物体的移动轨迹，来判定物体相对于本车有无碰撞。在专利文献1所公开的碰撞判定装置中，计算推断出的本车的移动轨迹与推断出的物体的移动轨迹相交的交点。而且，分别计算本车到达交点为止的时间和物体达到交点为止的时间，并根据计算出的各时间来判定物体相对于本车有无碰撞。
专利文献1：日本特开2008-213535号公报
在分别用线推断本车的移动轨迹和物体的移动轨迹，并使用该线彼此的交点进行碰撞判定的情况下，存在无法根据本车与物体的位置关系或者物体的移动状态适当地实施碰撞判定的情况。
发明内容
本公开是鉴于上述课题的发明，其目的在于提供一种碰撞判定装置，无论物体相对于本车的位置关系、物体的移动状态如何，都能够考虑时间经过适当地实施物体相对于本车的碰撞判定。
为了解决上述课题，本公开涉及一种碰撞判定装置，判定本车与由物体检测装置检测出的位于本车周围的物体有无碰撞。碰撞判定装置具备：本车区域计算部，在由当前的本车在本车行进方向上的距离以及在车宽方向上的距离规定的二维坐标系中，计算在本车在推断路径上的每隔规定时间的本车存在区域；本车信息计算部，在由上述在本车行进方向上的距离、上述在车宽方向上的距离、以及从当前起的经过时间规定的三维坐标系中，通过补充所计算出的每隔上述规定时间的上述本车存在区域，来计算表示上述本车存在区域的推移的立体亦即本车立体；移动路径计算部，基于由上述物体检测装置检测出的上述物体的位置，来计算表示上述三维坐标系中的上述物体的移动路径的推断值的推断路径信息；以及判定部，基于所计算出的上述本车立体与所计算出的上述物体的移动路径有无相交，来判定上述物体相对于本车有无碰撞。
在上述结构中，在由以本车为基准的在本车行进方向上的距离、在车宽方向上的距离、以及从当前起的经过时间规定的三维坐标系中，通过补充在本车的推断路径上所计算出的多个本车存在区域，来计算表示本车存在区域的推移的立体亦即本车立体。另外，基于由物体检测装置检测出的物体的位置，在三维坐标系中，计算表示物体的移动路径的推断值的推断路径信息。而且，基于本车立体与上述物体的移动路径有无相交，来判定物体相对于本车有无碰撞。在该情况下，将物体相对于本车的碰撞判定所使用的本车立体计算为沿本车行进方向、以及车宽方向扩展的本车存在区域在时间轴上连续的三维立体。而且，根据本车立体与物体的移动路径有无相交来进行碰撞判定，从而与移动轨迹彼此相交的情况相比，产生相交的区域变大。其结果是，由于能够进行与包括物体相对于本车的位置关系、物体的移动状态的各种场景对应的碰撞判定，因此能够适当地判定物体相对于本车有无碰撞。进一步，由于在上述三维坐标系中，基于本车立体与物体的移动路径有无相交来判定有无碰撞，因此能够考虑时间经过适当地判定有无碰撞。
附图说明
通过参照附图进行下述的详细的描述，有关本公开的上述目的以及其它目的、特征、优点会变得更加明确。
图1是车辆控制系统的结构图。
图2是对XY平面上的本车存在区域进行说明的图。
图3是对XY平面上的物体存在区域进行说明的图。
图4是对本车立体以及物体立体进行说明的图。
图5是对使用了本车立体和物体立体的物体相对于本车的碰撞判定的方法进行说明的图。
图6是对碰撞判定的过程进行说明的流程图。
图7是对本车右转或者左转的情况下的本车存在区域的扩大进行说明的图。
图8是对第一实施方式的变形例中的本车存在区域的扩大量进行说明的图。
图9是对第二实施方式的碰撞判定的过程进行说明的流程图。
图10是对在第三实施方式中，图6的步骤S18的处理的过程进行说明的流程图。
图11是对物体存在区域的扩大量进行说明的图。
图12是对第四实施方式的碰撞判定的过程进行说明的流程图。
具体实施方式
(第一实施方式)
以下，参照附图针对被应用于车辆的车辆控制系统的实施方式进行说明。图1所示的车辆控制系统100具备：物体检测装置10以及碰撞判定ECU20。在本实施方式中，碰撞判定ECU20相当于碰撞判定装置。
物体检测装置10发送毫米波，基于通过所发送的毫米波被物体反射而产生的反射波，来检测本车周围的物体的位置、以及物体相对于本车的相对速度。物体检测装置10具备：毫米波雷达传感器11、以及雷达ECU12。
毫米波雷达传感器11例如分别安装于本车的前部以及后部，向本车周围射出毫米波，接收其反射波。毫米波雷达传感器11将与接收到的反射波相关的反射波信号输出至雷达ECU12。
雷达ECU12基于从毫米波雷达传感器11输出的反射波信号，来计算本车周围的物体的位置、以及物体相对于本车的相对速度。雷达ECU12将计算出的物体的位置、以及物体相对于本车的相对速度输出至碰撞判定ECU20。雷达ECU12例如由具备CPU(CentralProcessing Unit：中央处理器)、ROM(Read Only Memory：只读存储器)、RAM(RandomAccess Memory：随机存取存储器)、以及输入输出接口等的计算机构成。
在碰撞判定ECU20连接有横摆率传感器13、转向操纵角传感器14、车轮速度传感器15、以及碰撞抑制装置30。横摆率传感器13例如设置于本车的中央位置，向碰撞判定ECU20输出与本车的转向操纵量的变化速度相应的横摆率信号。转向操纵角传感器14例如安装于车辆的转向拉杆，向碰撞判定ECU20输出与伴随着驾驶员的操作的方向盘的转向操纵角的变化相应的转向操纵角信号。车轮速度传感器15例如安装于车辆的车轮部分，向碰撞判定ECU20输出与车辆的车轮速度相应的车轮速度信号。
碰撞抑制装置30是抑制物体相对于本车的碰撞的装置，在本实施方式中，碰撞抑制装置30具备：制动ECU31、以及安全带致动器32。
制动ECU31基于从碰撞判定ECU20输出的减速信号，来控制制动致动器的制动力。通过控制制动致动器的制动力来调整本车的减速量。安全带致动器32基于从碰撞判定ECU20输出的启动信号，来使安全带的卷绕装置动作，卷绕安全带使安全带张紧。
碰撞判定ECU20基于从物体检测装置10输出的物体的位置以及物体相对于本车的相对速度，来判定物体相对于本车有无碰撞。碰撞判定ECU20由具备CPU、ROM、RAM、以及输入输出接口等的计算机构成。在判定为物体与本车碰撞的情况下，碰撞判定ECU20通过使碰撞抑制装置30动作，来实施针对本车的碰撞抑制控制。例如，碰撞判定ECU20通过生成向制动ECU31输出的减速信号以及向安全带致动器32输出的启动信号并输出这些信号来实施碰撞抑制控制。
在计算线状的移动轨迹作为本车以及物体的移动路径，根据计算出的移动轨迹彼此的交点，来判定物体相对于本车有无碰撞的情况下，存在无法根据本车与物体的位置关系或者物体的移动状态适当地实施物体相对于本车的碰撞判定。例如，在本车与物体平行移动的情况下，由于本车以及物体的移动轨迹不会相交，因此无法实施物体的碰撞判定。另外，在物体静止的情况下，由于即使考虑到时间经过，也计算不出物体的移动轨迹，因此存在计算不出本车以及物体的移动轨迹的交点，而无法实施物体相对于本车的碰撞判定的情况。
因此，碰撞判定ECU20在虚拟形成的三维坐标系中计算表示本车的存在区域的推移的立体亦即本车立体。另外，碰撞判定ECU20在三维坐标系中计算物体的移动路径。而且，通过基于本车立体与物体的移动路径有无相交，来判定本车与物体有无碰撞，能够进行与包括物体相对于本车的位置关系、物体的移动状态的各种场景对应的碰撞判定。
接下来，对本实施方式的碰撞判定所涉及的碰撞判定ECU20的各功能进行说明。
本车路径推断部21基于本车的转向操纵量的变化速度以及本车速度，来计算表示本车的推断路径的本车推断路径PA1。在本实施方式中，本车路径推断部21基于使用来自横摆率传感器13的横摆率信号计算出的本车的横摆率ψ和使用来自车轮速度传感器15的车轮速度信号计算出的本车速度来计算本车的推断曲线半径。而且，计算本车沿着计算出的推断曲线半径行驶时的路径作为本车推断路径PA1。此外，也可以基于来自转向操纵角传感器14的转向操纵角信号来计算本车的转向操纵量的变化速度。
在由当前的在本车行进方向上的距离Y、以及在车宽方向上的距离X规定的二维坐标系的XY平面上，本车区域计算部22计算表示在本车推断路径PA1上的每隔规定时间的本车所存在的区域的本车存在区域EA1。在本实施方式中，在从当前T0到推断结束时间TN期间，本车区域计算部22计算本车推断路径PA1上的各位置的本车存在区域EA1。
图2的(a)表示当前T0的本车存在区域EA1。在本实施方式中，将本车存在区域EA1确定为包括从上方观察本车时的本车的整个外周的矩形区域。本车区域计算部22基于表示本车的大小的车辆规格，来确定形成本车存在区域EA1的矩形区域。例如，当前T0的本车存在区域EA1被确定为X轴与Y轴的交点(0，0)为本车的基准位置P0。另外，本车的基准位置P0被设定为在本车前方的车宽方向的中心。
图2的(b)表示距离当前T1的将来的本车存在区域EA1。此外，在图2的(b)中，为了便于说明用虚线表示当前T0的本车存在区域EA1和距离当前T2的将来(T2＞T1)的本车存在区域EA1。
在本车沿着本车推断路径PA1移动的情况下，距离当前T1的将来的本车存在区域EA1表示从当前的本车位置在经过时间T1后的本车的存在区域。例如，本车区域计算部22基于以当前的本车位置计算出的本车推断路径PA1、以及本车速度，在本车推断路径PA1中，计算距离当前T0的本车的基准位置P0规定的经过时间Tn(n为0以上、N以下的值)的将来的通过位置。而且，计算以各通过位置为基准位置Pn的矩形区域作为距离当前Tn的将来的本车存在区域EA1。在本实施方式中，将各经过时间Tn的本车存在区域EA1的方向确定为在各基准位置Pn的本车推断路径PA1的切线的方向。
在由在本车行进方向上的距离Y、在车宽方向上的距离X、以及从当前起的经过时间T规定的三维坐标系中，本车信息计算部23通过补充多个本车存在区域EA1，来计算表示本车存在区域EA1的推移的本车立体D1。在图4所示的三维坐标系中，点(0，0，0)表示当前的本车的基准位置P0。本车立体D1在三维坐标系中表示伴随着经过时间T的本车存在区域EA1的移动推移。在图4中，在从当前T0到推断结束时间TN的预测时间宽度内，计算本车立体D1。
在本实施方式中，本车信息计算部23将计算出的多个本车存在区域EA1转换为三维坐标系的信息。而且，在三维坐标系中，通过对在确定经过时间的T轴所延伸的方向上相邻的本车存在区域EA1间的四角进行直线补充，来计算本车立体D1。
物体路径推断部24基于由物体检测装置10检测出的物体的位置、以及物体相对于本车的相对速度，来计算表示物体的推断路径的物体推断路径PA2。例如，物体路径推断部24基于由物体检测装置10检测出的物体位置的变化，来计算物体的移动轨迹，并将该移动轨迹设为物体推断路径PA2。
物体区域计算部25在XY平面上计算表示在物体推断路径PA2上的每隔规定时间的物体所存在的区域的物体存在区域EA2。物体存在区域EA2表示物体沿着物体推断路径PA2移动的情况下的每隔规定时间的物体的存在区域。图3的(a)表示当前T0的物体存在区域EA2。当前T0的XY平面上的物体存在区域EA2表示在当前的本车位置，由物体检测装置10检测出的物体的存在区域。物体区域计算部25将物体存在区域EA2设定为包括从上方观察物体时的物体的整个外周的矩形区域。例如，形成物体存在区域EA2的矩形区域基于由物体检测装置10计算出的物体的大小来设定。
图3的(b)表示距离当前T1的将来的物体存在区域EA2。例如，物体区域计算部25基于物体推断路径PA2和以本车为基准的物体的相对速度，计算在物体推断路径PA2上从当前的物体的基准位置B0经过了规定的经过时间Tn后的通过位置。而且，计算以各通过位置为基准位置Bn的矩形区域作为距离当前经过时间Tn的将来的物体存在区域EA2。
在三维坐标系中，物体信息计算部26通过补充多个物体存在区域EA2，来计算表示物体存在区域EA2的推移的立体亦即物体立体D2。图4所示的物体立体D2表示在三维坐标系中，伴随着经过时间T的物体存在区域EA2的移动推移。在本实施方式中，物体信息计算部26通过对在确定经过时间的T轴所延伸的方向上相邻的物体存在区域EA2间的四角进行直线补充，来计算物体立体D2。在本实施方式中，物体立体D2相当于物体的移动路径，物体区域计算部25和物体信息计算部26相当于移动路径计算部。
判定部27基于本车立体D1与物体立体D2有无相交，来判定物体相对于本车有无碰撞。在本实施方式中，判定部27使用本车立体D1来计算表示在规定的经过时间T下的本车的存在区域的第一判定用区域DA1。另外，使用物体立体D2来计算表示在与第一判定用区域DA1相同的经过时间T下的物体的存在区域的第二判定用区域DA2。而且，在计算出的相同经过时间T下的第一判定用区域DA1、第二判定用区域DA2间存在重叠的区域的情况下，判定为本车立体D1与物体立体D2相交。
图5的(a)、(b)是表示在经过时间Ta下的XY平面上，使用本车立体D1计算的第一判定用区域DA1和使用物体立体D2计算的第二判定用区域DA2的图。在本车立体D1与物体立体D2相交的情况下，如图5的(a)所示，在相同的经过时间Ta下的XY平面上，第一判定用区域DA1和第二判定用区域DA2存在重叠的区域OA。因此，在相同经过时间T下第一判定用区域DA1和第二判定用区域DA2存在重叠的区域OA的情况下，判定部27判定为本车与物体碰撞。
另一方面，在本车立体D1与物体立体D2不相交的情况下，在图5的(b)所示的包括经过时间Ta在内的整个经过时间T下的XY平面上，第一判定用区域DA1和第二判定用区域DA2不存在重叠的区域OA。因此，在相同经过时间T下第一判定用区域DA1和第二判定用区域DA2不存在重叠的区域OA的情况下，判定部27判定为本车与物体不会碰撞。
在本实施方式中，在从当前T0到推断结束时间TN期间，判定部27按照每个规定的经过时间间隔ΔT，计算相同经过时间T下的第一判定用区域DA1、第二判定用区域DA2。然后，使用计算出的相同经过时间T下的第一判定用区域DA1、第二判定用区域DA2来判定重叠的区域OA的有无。
接下来，使用图6，对本实施方式的碰撞判定的过程进行说明。通过碰撞判定ECU20以规定周期反复实施图6所示的处理。
在步骤S10中，根据基于车轮速度信号计算出的本车速度、和基于横摆率信号计算出的本车的横摆率ψ，在XY平面上计算当前的本车位置上的本车推断路径PA1。
在步骤S11中，基于由物体检测装置10检测出的物体位置、以及物体相对于本车的相对速度，在XY平面上计算物体推断路径PA2。
在步骤S12～S16中，计算本车推断路径PA1上的多个本车存在区域EA1。在这里，在本车推断路径PA1上产生误差的情况下，本车存在区域EA1的位置在本车推断路径PA1上越从当前向将来前进，在本车存在区域EA1的位置上累积本车推断路径PA1的误差，而本车存在区域EA1的位置的误差越大。因此，在本实施方式中，以在本车推断路径PA1上越从当前向将来前进，越扩大面积S的方式来计算本车存在区域EA1。
首先，在步骤S12中，基于表示本车的转向操纵量的变化速度的横摆率ψ，来计算本车的转向操纵量的变化加速度α。在本实施方式中，计算在前一次运算周期中计算出的横摆率ψ与在本次运算周期中计算出的横摆率ψ之差作为转向操纵量的变化加速度α。步骤S12相当于转向变化量计算部。此外，也可以基于根据来自转向操纵角传感器14的转向操纵角信号计算出的转向操纵角的变化速度来计算本车的转向操纵量的变化加速度α。
在步骤S13中，判定本车右转还是左转。在本实施方式中，当在相对于当前的本车行进方向向右方转弯的方向上计算出推断曲线半径的情况下，判定为本车右转。另外，当在相对于当前的本车行进方向向左方转弯的方向上计算出推断曲线半径的情况下，判定为本车左转。
在步骤S13中，若判定为本车右转，则在步骤S14中，基于本车的横摆率ψ和转向操纵量的变化加速度α，来设定本车右转时的本车存在区域EA1的扩大量ΔS1。图7的(a)对本车右转时的本车存在区域EA1的扩大量ΔS1标注了阴影线。此外，在图7中，为了便于说明，将经过时间T不同的多个本车存在区域EA1记载于相同的XY平面上。
本车的转向操纵量的变化越大，本车位置在车宽方向上变化的可能性越高。进一步，在本车右转的情况下，由于本车位置向车宽方向的变化，本车卷入在本车的右侧通过的物体的可能性升高。因此，在本实施方式中，在判定为本车右转的情况下，通过在本车存在区域EA1中相对于本车行进方向扩大右侧的区域，将碰撞的判定设定在安全侧。
在这里，使用本车的右方的横摆率ψ1以及转向操纵量的变化加速度α1来计算基于本车的转向操纵量的变化的本车存在区域EA1的变化幅度ΔW1。而且，在本实施方式中，通过下述式(1)来计算本车右转时的本车存在区域EA1的扩大量ΔS1。
[式1]
Figure BDA0002871414650000091
ΔS1n表示本车右转时的各经过时间Tn下的物体的扩大量。K表示本车的车长方向上的长度。
在上述式(1)中，由于经过时间T0为0，因此当前T0下的扩大量ΔS1为0。而且，本车推断路径PA1上的与本车的基准位置P对应的经过时间Tn越增加，扩大量ΔS1越大。在实施方式中，碰撞判定ECU20存储有表信息，该表信息记录横摆率ψ1、转向操纵角的加速度α1、经过时间T、以及扩大量ΔS1的关系，通过参照该表信息，来设定与各值ψ1、α1、T对应的本车右转时的扩大量ΔS1。
例如，如以下那样计算表信息。首先，基于上述式(1)，计算各种横摆率ψ1以及转向操纵量的变化加速度α1与扩大量ΔS1的关系。然后，碰撞判定ECU20将横摆率ψ1、转向操纵角的加速度α1、经过时间T、以及扩大量ΔS1的对应关系存储为表信息。
返回到图6，在步骤S13中，若判定为本车左转，则在步骤S15中，基于在步骤S12中计算出的本车的横摆率ψ2和转向操纵量的变化加速度α2，来设定本车左转时的本车存在区域EA1的扩大量ΔS2。
在本车左转的情况下，存在本车卷入在本车的左侧通过的物体的可能。因此，在本实施方式中，在判定为本车左转的情况下，如图7的(b)所示，在本车存在区域EA1中仅扩大本车行进方向的左侧的区域，并将碰撞判定设定在安全侧。
本车左转时的伴随着转向操纵量的变化的本车存在区域EA1的扩大量ΔS2通过使用了本车左方的横摆率ψ2以及转向操纵量的变化加速度α2的下述式(2)来计算。
[式2]
Figure BDA0002871414650000092
ΔS2n表示本车左转时的各经过时间Tn下的物体的扩大量。ΔW2n是本车左转时的本车存在区域EA1的变化幅度。
在上述式(2)中，在本车推断路径PA1上，当前T0下的扩大量ΔS2为0。而且，与各本车存在区域EA1对应的经过时间T越大，扩大量ΔS2越大。在实施方式中，碰撞判定ECU20存储有表信息，该表信息记录横摆率ψ2、转向操纵量的变化加速度α2、经过时间T、以及扩大量ΔS2的关系，通过参照该表信息，来设定本车左转时的与各值ψ2、α2、T对应的扩大量ΔS2。
在步骤S16中，根据在步骤S14或者步骤S15中设定的扩大量，来计算通过本车推断路径PA1的多个本车存在区域EA1。在步骤S17中，在三维坐标系中，通过补充在步骤S16中计算出的多个本车存在区域EA1，来计算本车立体D1。
在步骤S18中，计算通过物体推断路径PA2的多个物体存在区域EA2。在步骤S19中，在三维坐标系中，通过补充在步骤S18中计算出的多个物体存在区域EA2，来计算物体立体D2。
在步骤S20中，判定在步骤S17中计算出的本车立体D1与在步骤S19中计算出的物体立体D2有无相交。具体而言，在相同经过时间T下的第一判定用区域DA1和第二判定用区域DA2存在重叠的区域OA的情况下，判定为本车立体D1与物体立体D2存在相交。
在步骤S20的处理中，判定为本车立体D1与物体立体D2存在相交的情况下，在步骤S21中判定为物体与本车碰撞，并进入步骤S22。此外，若判定为本车立体D1与物体立体D2不相交，则暂时结束图6的处理。
在本实施方式中，以判定为本车立体D1与物体立体D2存在相交为条件，在步骤S22中，计算TTC，该TTC表示在当前的本车位置，到本车与物体碰撞的碰撞剩余时间。例如，通过从当前的本车位置到物体的直线距离除以物体相对于本车的相对速度来计算TTC。
在步骤S23中，判定在步骤S22中计算出的TTC是否为阈值TH1以下。首先，作为判定为TTC比阈值TH1大，暂时结束图6的处理。通过之后所实施的步骤S23的处理，若判定为TTC为阈值TH1以下，则进入步骤S24。
在步骤S24中，实施针对本车的碰撞抑制控制。例如，通过对制动ECU31输出速度减轻信号，来使本车速度减速。步骤S24相当于动作控制部。
若结束步骤S24的处理，则暂时结束图6的处理。
在以上说明的本实施方式中，能够起到以下的效果。
·碰撞判定ECU20在包含从当前起的经过时间的三维坐标系中，计算表示本车存在区域EA1的推移的立体亦即本车立体D1和表示物体存在区域EA2的推移的立体亦即物体立体D2。而且，基于本车立体D1与物体立体D2有无相交，来判定物体相对于本车有无碰撞。在该情况下，通过使用在三维坐标系中具有展宽的本车立体D1进行碰撞判定，与移动轨迹彼此相交的情况相比，产生相交的区域变大。其结果是，由于能够进行与包括物体相对于本车的位置关系、物体的移动状态的各种场景对应的碰撞判定，因此能够适当地判定物体相对于本车有无碰撞。进一步，由于在三维坐标系中，基于本车立体D1与物体立体D2有无相交来判定有无碰撞，因此能够考虑时间经过适当地判定有无碰撞。
·在本车推断路径PA1产生误差的情况下，在本车推断路径PA1上，越从当前向将来前进，在本车存在区域EA1的位置上累积本车推断路径PA1的误差，而本车存在区域EA1的位置的误差越大。在这一点上，在上述结构中，碰撞判定ECU20在本车推断路径PA1中，以越从当前向将来前进越扩大本车存在区域EA1的方式进行计算，并根据所计算出的各本车存在区域来计算本车立体D1。在该情况下，由于考虑本车推断路径PA1的误差的累积来计算本车立体D1，因此能够将物体相对于本车的碰撞判定设定在安全侧。
·本车的转向操纵量的变化越大，本车位置在车宽方向上变化的可能性越高。在这一点上，在上述结构中，碰撞判定ECU20基于横摆率ψ和转向操纵量的变化加速度α来设定本车存在区域EA1的扩大量。在该情况下，由于考虑本车的摇晃、转向操纵量的突然变化来扩大本车存在区域，因此例如，在本车左转或右转的情况下，能够将本车和在本车的附近通过的物体的碰撞判定设定在安全侧。
(第一实施方式的变形例)
·在步骤S14、S15中，也可以仅使用横摆率ψ来设定扩大量ΔS。在该情况下，也可以省略步骤S12中的转向操纵量的变化加速度α的计算。
·如图8的(a)所示，也可以使本车右转时的扩大量ΔS1与各本车存在区域EA1所对应的经过时间T的增加成比例地增大值。另外，如图8的(b)所示，也可以使本车左转时的扩大量ΔS2与各本车存在区域EA1所对应的经过时间T的增加成比例地增大值。
(第二实施方式)
在第二实施方式中，主要对与第一实施方式不同的结构进行说明。此外，在第二实施方式和第一实施方式中对于相同的部位标注相同的附图标记，且不重复其说明。
一旦对本车实施了碰撞抑制控制之后，是本车与物体碰撞的可能性较高的状态，因此不优选不慎解除碰撞抑制控制。因此，在本实施方式中，碰撞判定ECU20在对本车实施了碰撞抑制控制之后，通过增大本车存在区域EA1的扩大量ΔS，在以后的运算中，容易使本车立体D1与物体立体D2相交。
使用图9，对本实施方式的物体相对于本车的碰撞判定的过程进行说明。通过碰撞判定ECU20以规定周期反复实施图9所示的处理。
在步骤S21中，若判定为物体与本车碰撞，则进入步骤S22，计算TTC。在步骤S23中，判定在步骤S22中计算出的TTC是否为阈值TH1以下。若判定为TTC为阈值TH1以下，则进入步骤S24，实施针对本车的碰撞抑制控制。
在步骤S31中，判定是否实施伴随着碰撞抑制控制的实施的本车立体D1的扩大。首先，作为未实施伴随着碰撞抑制控制的实施的本车立体D1的扩大，进入步骤S32。
在步骤S32中，使相同的经过时间T下的本车存在区域EA1的扩大量ΔS比实施碰撞抑制控制之前大。在本实施方式中，在以后的运算周期中，使在步骤S14、S15中设定的扩大量ΔS1、ΔS2比实施碰撞抑制控制之前的扩大量ΔS1、ΔS2大。因此，在步骤S16中，使相同的经过时间T下的本车存在区域EA1比实施碰撞抑制控制之前扩大。步骤S16、S32相当于本车区域扩大部。若在步骤S32中结束处理，则暂时结束图9的处理。
在以上说明的本实施方式中，碰撞判定ECU20根据TTC为阈值TH1以下，在对本车实施了碰撞抑制控制之后，扩大本车立体D1的计算所使用的本车存在区域EA1。因此，在以后的每个运算周期中实施的步骤S20的判定中，本车立体D1与物体立体D2容易相交，进而，容易判定为物体与本车碰撞。其结果是，能够防止在对本车实施了碰撞抑制控制之后，不慎解除碰撞抑制控制的情况。
(第二实施方式的变形例)
碰撞判定ECU20也可以在根据TTC为阈值TH1以下而对本车实施了碰撞抑制控制之后，扩大物体存在区域EA2，代替增大本车存在区域EA1的扩大量。在该情况下，在步骤S32中，将步骤S16中的物体立体D2的扩大量设定为比实施碰撞抑制控制之前大的值即可。除此之外，在步骤S32中，也可以增加本车存在区域EA1的扩大量，并且增加物体存在区域EA2的扩大量。在本实施方式中，步骤S19、S32相当于物体区域扩大部。
(第三实施方式)
在第三实施方式中，主要对与第一实施方式不同的结构进行说明。此外，在第三实施方式和第一实施方式中对于相同的部位标注相同的附图标记，且不重复其说明。
在物体推断路径PA2上，物体存在区域EA2的位置越从当前向将来前进，在物体存在区域EA2的位置上累积物体推断路径PA2的误差，而物体存在区域EA2的位置的误差越大。因此，在本实施方式中，碰撞判定ECU20以对应的经过时间T在物体推断路径PA2上越从当前移向将来越扩大面积的方式来计算物体存在区域EA2。
图10表示在本实施方式中，图6的步骤S18的处理的过程。
由于物体推断路径PA2基于由物体检测装置10检测出的物体的位置进行计算，因此物体推断路径PA2的位置的误差根据表示物体检测装置10的误差的传感器误差σ发生变化。因此，在步骤S41中，获取物体检测装置10的传感器误差σ。在本实施方式中，将物体检测装置10的传感器误差σ预先存储至ROM等存储器中。
在步骤S42中，基于在步骤S41中获取的传感器误差σ，来设定物体存在区域EA2的扩大量ΔS3。在本实施方式中，如图11所示，在物体推断路径PA2中，经过时间T越从当前到将来，将扩大量ΔS3设定为越大的值。另外，传感器误差σ越大，将扩大量ΔS3设定为越大的值。
在步骤S43中，使用在步骤S42中设定的扩大量ΔS3，来计算物体存在区域EA2。因此，以物体存在区域EA2在物体推断路径PA2上越从当前向将来前进，越扩大面积的方式，来计算物体存在区域EA2。
若结束步骤S43的处理，则进入图6的步骤S19。
在以上说明的本实施方式中，能够起到以下的效果。
·碰撞判定ECU20以在物体推断路径PA2上越从当前向将来前进越扩大面积的方式来计算物体存在区域EA2。在该情况下，由于考虑物体推断路径PA2的检测误差来计算物体存在区域EA2，因此能够将物体相对于本车的碰撞判定设定在安全侧。
·碰撞判定ECU20基于物体检测装置10的检测误差，来设定物体存在区域EA2的面积的扩大量ΔS3。在该情况下，能够抑制物体存在区域EA2被不必要地扩大的情况，更适当地实施物体相对于本车的碰撞判定。
(第四实施方式)
在第四实施方式中，主要对与第一实施方式不同的结构进行说明。此外，在第四实施方式和第一实施方式中对于相同的部位标注相同的附图标记，且不重复其说明。
也可以不将物体的移动路径在三维坐标系中作为立体计算，而在三维坐标系中形成为线状。
使用图12，对本实施方式的物体相对于本车的碰撞判定的过程进行说明。通过碰撞判定ECU20以规定周期反复实施图12所示的处理。
在步骤S17中，若计算出本车立体D1，则进入步骤S50。在步骤S50中，计算物体推断路径PA2上的经过时间T不同的多个位置Cn。即，在本实施方式中，不计算物体存在区域EA2。
在步骤S51中，在三维坐标系中，通过补充在步骤S50中计算出的物体推断路径PA2上的多个位置Cn，来计算三维坐标系中的物体的移动路径D3。即，在本实施方式中，不计算物体立体D2。
在步骤S52中，计算本车立体D1与在步骤S51中计算出的物体的移动路径D3的相交。即，在本实施方式中，将本车立体D1与物体的移动路径D3相交的情况判定为物体与本车碰撞。
在步骤S52中，若判定为本车立体D1与物体的移动路径D3存在相交，则在步骤S53中，判定为物体与本车碰撞。然后，进入步骤S22，计算TTC。另一方面，在步骤S52中，若判定为本车立体D1与物体的移动路径D3不相交，则在步骤S53中判定为物体不与本车碰撞，并暂时结束图12的处理。
在以上说明的本实施方式中，能够起到与第一实施方式相同的效果。
(其它实施方式)
·也可以如以下那样实施图6、图9的步骤S20中的本车立体D1与物体立体D2有无相交的判定。首先，计算形成规定的时间宽度内的本车立体D1的外周面。另外，在相同的时间宽度内的物体立体D2中，计算沿T轴方向延伸的各边。而且，在根据物体立体D2计算出的任一边通过根据本车立体D1计算出的外周面的情况下，判定为本车立体D1与物体立体D2存在相交。同样地，在根据本车立体D1计算出的任一边通过根据物体立体D2计算出的外周面的情况下，也可以判定为本车立体D1与物体立体D2存在相交。
·也可以如以下那样实施图6、图9的步骤S20中的本车立体D1与物体立体D2有无相交的判定。首先，将规定时间宽度的本车立体D1转换为由多边形形成的立体。另外，在规定的时间宽度内的物体立体D2中，计算沿表示经过时间的T轴方向延伸的各边。然后，在根据物体立体D2计算出的任一边通过转换后的本车立体D1的由多边形形成的外周面的情况下，判定为本车立体D1与物体立体D2存在相交。同样地，将物体立体D2转换为由多边形形成的立体。然后，在根据本车立体D1计算出的任一边通过转换后的物体立体D2的由多边形形成的外周面的情况下，判定为本车立体D1与物体立体D2存在相交。
·也可以使本车存在区域EA1以及物体存在区域EA2的形状成为矩形形状以外的形状。例如，在碰撞判定ECU20能够判定由物体检测装置10检测出的物体的类别的情况下，也可以根据判定出的物体的类别，来变更物体存在区域EA2的形状。作为由碰撞判定ECU20判定的物体类别，能够使用四轮车、两轮车、行人、动物、建筑物等。
·也可以不伴随着经过时间T来扩大本车立体D1的计算所使用的本车存在区域EA1的面积S。在该情况下，在图6、图9、图12的步骤S16中的本车存在区域EA1的计算中，不管经过时间T如何，将面积S设为恒定即可。伴随于此，也可省略图6、图9、图12的步骤S12～S15的处理。
·也可以代替由毫米波雷达传感器11和雷达ECU12构成物体检测装置10的装置，而为具备使用拍摄图像来检测物体的位置的图像传感器、使用激光来检测物体的位置的激光传感器的装置。除此之外，在本车能够与在本车周围行驶的其它车辆之间实施车车间通信的情况下，本车也可以通过车车间通信获取由其它车辆所具备的物体检测装置检测出的物体的位置。
·碰撞判定ECU20除了本车的横摆率ψ和本车速度之外，还可以使用本车的加速度来计算本车推断路径PA1。
·图1所示的碰撞判定ECU20也可以不具备本车区域计算部22。在该情况下，例如在碰撞判定ECU20所具备的存储装置中存储与本车存在区域相关的信息，碰撞判定ECU20将从存储装置适当地读出的与本车存在区域相关的信息用于本车信息计算部23即可。具体而言，例如，在存储装置中存储与本车推断路径PA1建立有关联的与每隔规定时间的本车存在区域相关的信息，碰撞判定ECU20基于由本车路径推断部21计算出的本车推断路径PA1，从存储装置中读出与对应于该路径PA1的本车存在区域相关的信息，并将读出的与每隔规定时间的本车存在区域相关的信息用于本车信息计算部23即可。
本公开以实施例为基准进行了描述，但应理解为本公开并不限定于该实施例、构造。本公开也包含各种变形例、等同范围内的变形。其中，各种组合、方式，进一步仅包含它们中一个要素、一个以上、或一个以下的其它组合、方式也纳入到本公开的范畴、思想范围。

Claims (9)

1.一种碰撞判定装置，判定本车与由物体检测装置(10)检测出的位于本车周围的物体有无碰撞，其中，
上述碰撞判定装置(20)具备：
本车区域计算部，在由当前的本车在本车行进方向上的距离以及在车宽方向上的距离规定的二维坐标系中，计算在本车的推断路径上的每隔规定时间的本车存在区域；
本车信息计算部，在由上述在本车行进方向上的距离、上述在车宽方向上的距离、以及从当前起的经过时间规定的三维坐标系中，通过补充所计算出的每隔上述规定时间的上述本车存在区域，来计算表示上述本车存在区域的推移的立体亦即本车立体；
移动路径计算部，基于由上述物体检测装置检测出的上述物体的位置，来计算上述三维坐标系中的上述物体的移动路径；以及
判定部，基于所计算出的上述本车立体与所计算出的上述物体的移动路径有无相交，来判定上述物体相对于本车有无碰撞。
2.根据权利要求1所述的碰撞判定装置，其中，
上述本车区域计算部以在上述本车的推断路径中越从当前向将来前进越扩大面积的方式来计算上述本车存在区域。
3.根据权利要求2所述的碰撞判定装置，其中，
具备变化量计算部，上述变化量计算部计算本车的转向操纵量的变化速度以及上述转向操纵量的变化加速度中的至少任一个，
上述本车区域计算部基于由上述变化量计算部计算出的上述转向操纵量的变化速度以及上述转向操纵量的变化加速度中的至少任一个，来设定上述本车存在区域的上述面积的扩大量。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的碰撞判定装置，其中，
对于上述移动路径计算部而言，
在上述二维坐标系中，计算基于上述物体的位置的上述物体在推断路径上的每隔规定时间的物体存在区域，
在上述三维坐标系中，通过补充所计算出的每隔规定时间的上述物体存在区域，来计算表示上述物体存在区域的推移的立体作为上述物体的移动路径。
5.根据权利要求4所述的碰撞判定装置，其中，
上述移动路径计算部在上述物体的推断路径中以越从当前向将来前进越扩大面积的方式来计算上述物体存在区域。
6.根据权利要求5所述的碰撞判定装置，其中，
上述移动路径计算部基于上述物体检测装置的检测误差，来设定上述物体存在区域的上述面积的扩大量。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的碰撞判定装置，其中，具备：
动作控制部，以所计算出的上述本车立体与所计算出的上述物体的移动路径存在相交为条件，对本车实施用于抑制与物体的碰撞的碰撞抑制控制；以及
本车区域扩大部，在实施了针对本车的上述碰撞抑制控制之后，与实施上述碰撞抑制控制之前相比，扩大上述本车立体的计算所使用的上述本车存在区域。
8.根据权利要求4～6中任一项所述的碰撞判定装置，其中，具备：
动作控制部，以所计算出的上述本车立体与所计算出的上述物体的移动路径存在相交为条件，对本车实施用于抑制与物体的碰撞的碰撞抑制控制；以及
物体区域扩大部，在实施了针对本车的上述碰撞抑制控制之后，与实施上述碰撞抑制控制之前相比，扩大上述物体的移动路径的计算所使用的上述物体存在区域。
9.一种碰撞判定装置，判定本车与由物体检测装置(10)检测出的位于本车周围的物体有无碰撞，
上述碰撞判定装置(20)具备：
本车信息计算部，在由当前的本车在本车行进方向上的距离以及在车宽方向上的距离规定的二维坐标系中，将在本车的推断路径上的每隔规定时间的本车所存在的区域设为本车存在区域，在由上述在本车行进方向上的距离、在上述车宽方向上的距离、以及从当前起的经过时间规定的三维坐标系中，通过补充每隔上述规定时间的上述本车存在区域，来计算表示上述本车存在区域的推移的立体亦即本车立体；
移动路径计算部，基于由上述物体检测装置检测出的上述物体的位置，来计算上述三维坐标系中的上述物体的移动路径；以及
判定部，基于所计算出的上述本车立体与所计算出的上述物体的移动路径有无相交，来判定上述物体相对于本车有无碰撞。
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