[发明专利]车道改变和防碰撞系统

说明书

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多个障碍物。还包括模型预测控制模块，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。还包括转向系统，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。

技术领域

本发明涉及防碰撞系统的转向方面。

背景技术

在过去的几十年中，乘员安全的进步在减少死亡和受伤人数方面发挥了重要作用。这些进步包括被动安全措施(安全带、安全气囊、底盘结构设计等)，以及主动安全措施(ESC、ABS、自适应巡航等)。主动安全技术有助于避免撞车或减轻撞车的严重性。自动制动系统有助于避免追尾碰撞。

就像制动系统一样，转向系统(电动助力转向或线控转向)也可以通过帮助驾驶员避免碰撞或减轻碰撞的影响来为主动安全做出贡献。如果驾驶员通过施加制动或转向或施加制动和转向两者来早期地并有效地做出反应，则有可能避免追尾碰撞。

当今的生产车辆已经具有基于摄像头或雷达的车道辅助功能，例如车道保持辅助和车道居中。但是，转向系统通常不使用摄像头信息来在驾驶员需要时自动改变车道或避免发生事故。为了避开障碍物而自动改变车道已经进行了一段时间的研究，但是，大多数研究工作仅集中在车道改变事件中的车辆水平控制上。同样，此类研究主要集中在自动驾驶(在环路中无驾驶员)场景中。

发明内容

根据本公开的一个方面，提供了一种避免碰撞的方法。该方法包括利用至少一个感测装置评估车辆的周围状况。该方法还包括确定靠近车辆的一个或多个障碍物的障碍物边界。该方法还包括计算预测模型路径，以避免在车道改变期间与一个或更多个障碍物发生碰撞。该方法还包括发送命令以控制车辆转向系统遵循预测模型路径。

根据本公开的另一方面，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。还包括模型预测控制模块，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。还包括转向系统，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。

根据本公开的又一方面，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。还包括模型预测控制模块，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。还包括转向系统，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。

附图说明

在说明书结尾处的权利要求中特别指出并清楚地声明了被视为本发明的主题。通过结合附图的以下详细描述，本发明的前述和其他特征及优点将变得显而易见，在附图中：

图1是具有防碰撞系统的车辆的俯瞰图；

图2示意性地表示用于驾驶员辅助车辆的防碰撞系统；

图3示意性地表示用于防碰撞系统的模型预测控制模块的操作；

图4是根据本公开的另一方面的车辆的俯瞰图；

图5示意性地表示用于图4的驾驶员辅助车辆的防碰撞系统；

图6是根据本公开的另一方面的具有防碰撞系统的车辆的俯瞰图；以及

图7是转向系统的示意图。

具体实施方式

现在参考附图示出了防碰撞系统，其中，将参考具体实施例描述本发明，但不限于此。如本文所述，防碰撞系统利用模型预测控制来检测围绕车辆的至少一部分的障碍物并确定避免与此类障碍物发生碰撞的操纵。操纵可以是，当车辆处于手动驾驶模式、半自动驾驶模式或自动驾驶模式时，改变车道或制动事件。