[发明专利]用于沿路径引导机动车辆并且避免碰撞的控制系统和方法

说明书

用于沿路径引导机动车辆并且避免碰撞的控制系统和方法。一种用于本机动车辆中的控制系统，其被配置并计划用于基于从与本机动车辆关联的至少一个环境传感器获得的环境数据来识别在前面、在旁边和/或在后面行驶的机动车辆和优选地位于前面的静止物体。至少一个环境传感器被配置用于给控制系统的电子控制器提供表示在本机动车辆前面、靠近本机动车辆或者在本机动车辆后面的区域的环境数据。控制系统至少被配置并计划用于基于针对本机动车辆的情形识别，作出干预决定，并且生成辅助本机动车辆的驾驶员控制本机动车辆以便至少沿着无碰撞轨迹引导本机动车辆的至少一个信号。

技术领域

在本文中公开了用于在车道改变期间避免与前方机动车辆碰撞的控制系统和控制方法。此控制系统和控制方法具体地基于本(host)机动车辆中的环境传感器系统，并且辅助驾驶员或自主地驾驶的机动车辆。目标是针对GOU和自主地控制的机动车辆来提高机动车辆的乘员的安全。

背景技术

目前的驾驶员辅助系统(高级驾驶员辅助系统(ADAS))在机动车辆中提供许多监视和信息功能以便使驾驶机动车辆变得更安全。机动车辆的环境基于从位于该机动车辆上的一个或更多个环境传感器获得的环境数据而关于本机动车辆的行驶路线被以此方式监视。

已知的驾驶员辅助系统确定例如机动车辆是否存在于车道内，以及驾驶员是否无意地漂移到车辆的一侧或者将离开车道。这些驾驶员辅助系统从所获得的环境数据生成道路的和具体地车道的“图”。在该过程中，诸如路缘、车道边界线、方向箭头等的物体在驾驶期间被识别和跟踪。

目前的驾驶员辅助系统也包括所称的“盲点监视器”。这些监视器例如借助于雷达、LIDAR、视频等来确定另一机动车辆、道路用户或物体是否位于机动车辆旁边和/或后面，在此情况下通过本机动车辆的车道改变或转弯可能导致与另一机动车辆、道路用户或物体碰撞。

另外，本机动车辆的自动速度控制在所称的自适应巡航控制(ACC)系统中被适配为前方机动车辆的速度。意图是总是与前方机动车辆维持一定距离。出于此目的，这些类型的系统确定前方机动车辆的移动方向和/或速度，以便避免本机动车辆和前方机动车辆的路径交叉使得出现临界情形。这一方面涉及车道改变或转弯操作，并且另一方面涉及后端碰撞的避免。

在机动车辆中控制离前方机动车辆的距离的速度控制器以及机动车辆中的紧急制动助理是对其它道路用户(例如，其它机动车辆或行人)作出反应的驾驶员辅助系统。出于此目的，最相关的道路用户被选择以便执行适当的动作。

这个所称的路线选择或目的地选择通过估计本机动车辆的轨迹并且选择存在于此轨迹上的道路用户而频繁地发生。估计轨迹通常基于本机动车辆的速度和偏航率的知识，以及诸如道路标记的其它可用信息。

碰撞避免系统或自动驾驶中的一个过程包括针对本机动车辆的路径或轨迹的计算以及用于经由控制器沿着该路径/轨迹引导车辆的后续尝试。然而，在规划期间，通常未正确地考虑闭合控制回路的动态特性，并且设计车辆控制器是复杂的。另选地，有时使用模型预测方法，该模型预测方法在一个步骤中解决两个方面并且足够准确地考虑控制动态特性。然而，这需要非常高水平的计算努力，这在任何情况下对可预见未来来说在成批生产车辆方面是不合理的。

另一方法是模型预测轨迹设置方法。然而，此方法由于控制序列的其相对粗糙离散化而仅为最优控制问题提供次优解决方案。然而，规划和控制在一个步骤中执行，并且明确地考虑动态真实模型。

在由人驾驶的机动车辆中，驾驶员辅助系统通常提供信息功能以便向驾驶员报警临界情形或适当的机动，或者以便向驾驶员建议针对本机动车辆的适合的机动。类似地，也可以在自主地控制的机动车辆中使用驾驶员辅助系统以便给自主控制系统提供适当的环境数据。