[发明专利]车道改变和防碰撞系统

权利要求书

1.一种避免碰撞的方法，包括：

利用至少一个感测装置评估车辆的周围状况；

确定靠近车辆的一个或更多个障碍物的障碍物边界；

计算预测模型路径，以避免在车道改变期间与所述一个或更多个障碍物发生碰撞；以及

发送命令以控制车辆转向系统遵循预测模型路径。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个感测装置包括摄像头、雷达装置、LiDAR装置和GPS中的至少一个。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，利用模型预测控制模块计算所述预测模型路径。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述模型预测控制模块包括参考生成单元、测量处理单元、模型单元、目标函数单元以及优化器和序列生成器单元。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述参考生成单元处理车道可用性、车道几何形状、障碍物边界和转向信号输入中的至少一项的数据，以创建参考序列和启用标记。

6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述测量处理单元处理车速、转向角、方位角和横摆角速度中的至少一项的数据。

7.根据权利要求4所述的方法，其中，所述模型单元在车辆动力学模型中处理来自测量处理单元的输入，以预测随着时间的下一位置的车辆的X、Y位置和方位角。

8.根据权利要求4所述的方法，其中，所述目标函数单元将参考生成单元的参考序列和来自模型单元的随着时间的下一位置数据合并以预测车辆的位置和方向，连同来自优化器和序列生成器单元的命令序列，以生成代价值。

9.根据权利要求4所述的方法，其中，所述优化器和序列生成器处理代价值以在多个点上迭代地计算命令序列以最小化代价值。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，模型预测控制模块确定要发送到位置伺服模块的角度命令。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述位置伺服模块处理模型预测控制模块的角度命令和方向盘握力指示器值，以生成用于转向的伺服命令。

12.根据权利要求10所述的方法，其中，方向盘握力模块处理方向盘转矩信号以及基于阈值的比较，以估计驾驶员在车辆的方向盘上的握力，以计算被发送到位置伺服模块的方向盘握力指示器值。

13.根据权利要求10所述的方法，其中，辅助模块计算辅助命令，所述辅助命令被添加到位置伺服模块的伺服命令，以生成电动助力转向系统的马达转矩命令。

14.一种用于车辆的防碰撞系统，包括：

至少一个感测装置，用于检测靠近车辆的一个或更多个障碍物；

模型预测控制模块，用于确定预测模型路径，以避免在车辆的车道改变操纵期间与一个或更多个障碍物发生碰撞；以及

转向系统，从模型预测控制模块接收转向角命令，以自动控制转向系统使车辆沿着预测模型路径转向。

15.根据权利要求14所述的防碰撞系统，其中，所述模型预测控制模块包括参考生成单元、测量处理单元、模型单元、目标函数单元以及优化器和序列生成器单元。

16.根据权利要求14所述的防碰撞系统，其中，所述转向系统是电动助力转向系统。

17.根据权利要求14所述的防碰撞系统，其中，所述转向系统是线控转向系统。

18.一种二维防碰撞系统，包括：

至少一个感测装置，用于检测靠近移动物体的一个或更多个障碍物；

模型预测控制模块，用于确定预测模型路径，以避免在移动物体操纵期间与一个或更多个障碍物发生碰撞；以及

转向系统，从模型预测控制模块接收转向角命令，以控制转向系统使移动物体沿着预测模型路径转向。