[發明專利]存在目標車輛和周圍物體時的避讓轉向操作的路徑規劃

有效

• 申請號: 201410583800.0
• 申請日: 2014-10-28
• 公開（公告）號: CN104554272B
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發明（設計）人: S.曾;N.K.莫什楚克;R.賈法里
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: B60W40/04
• 分類號: B60W40/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 姜云霞,胡斌

技術領域

本發明大體上涉及用于確定在主車輛前方的物體周圍的虛擬目標路徑的系統和方法，以及更加具體地，本發明涉及使用采用了二次多項式函數的幾何算法確定在主車輛前的目標車輛周圍的虛擬目標路徑的系統和方法。

背景技術

現代車輛有時包括采用了用于啟動碰撞警告或防撞的物體檢測傳感器和其他主動安全應用的防撞系統。現有技術中已知有各種這類防撞系統和/或自適應巡航控制系統，如果檢測到有可能或即將與另一車輛或物體發生碰撞，這類系統提供自動車輛控制（諸如，剎車），并且還可提供警告以使駕駛員采取補救措施防止碰撞。例如，眾所周知，自適應巡航控制系統采用前視傳感器（諸如，雷達或LiDAR傳感器），如果車輛正靠近另一車輛，則該前視傳感器提供自動速度控制和/或剎車。同樣，眾所周知，防撞系統采用了傳感器用于確定是否即將與物體發生碰撞，即使車輛操作者正在控制車輛，防撞系統也可提供自動車輛剎車。

用于這些類型的系統的物體檢測傳感器可使用眾多技術中的任意一種技術，諸如近程雷達、遠程雷達、具有圖像處理的攝像頭、激光或LiDAR、超聲波等。物體檢測傳感器對在主車輛路徑中的車輛和其他物體進行檢測，并且應用軟件使用物體檢測信息提供警告或采取適當的行動。該警告可為在車輛儀表板上或在平視顯示器（HUD）中的可視指示，并且/或者，可為聲音警告或其他觸覺反饋裝置，諸如觸覺座椅。在許多車輛中，物體檢測傳感器直接集成到車輛的前保險杠或其他儀表板中。

這些類型的系統常常采用在車輛的近場中具有窄視場的遠程傳感器。具體地說，傳感器信號從車輛上的點源發出并在車輛的前進方向上延伸，通常延伸約150米。碰撞警告系統向車輛前方傳輸雷達或激光束并對來自車輛前方的物體的反射進行處理。該系統從該反射生成測量結果并基于車輛速度、相對于物體的方向、道路表面狀況等對碰撞的可能性進行評估。

有時用在車輛上對車輛周圍的物體進行檢測并提供這些物體的范圍和這些物體的方位的雷達和LiDAR傳感器提供來自這些物體的反射作為多個掃描點，這些掃描點合并為點集群范圍圖，其中，在傳感器的整個視場中，每?°提供一個單獨的掃描點。因此，如果在主車輛前方檢測到目標車輛或其他物體，那么可能會有多個掃描點返回，這些掃描點對目標車輛距主車輛的距離進行識別。通過提供掃描返回點的集群，可更易于檢測到具有各種任意形狀的物體（諸如，卡車、拖車、自行車、行人、護欄、K-柵欄等），其中，物體越大和/或離主車輛越近，提供的掃描點越多。

迄今，防撞系統一般局限于在車輛駕駛員未及時采取避讓動作防止碰撞的情況下提供自動剎車的系統。然而，這類防撞系統可得益于提供自動剎車和轉向結合以避免碰撞。

轉讓給本申請的受讓人并以引用的方式并入本文的于2010年10月20日提交的序列號為第12/908,699號的名稱為“Vehicle Collision Avoidance and Warning System”（車輛防撞和警告系統）的美國專利申請公開了一種采用自動剎車和轉向結合的防撞系統。該防撞系統基于主車輛的速度、主車輛的加速度、目標車輛的速度、目標車輛的加速度、從主車輛到目標車輛的距離以及主車輛和目標車輛所行駛的道路的摩擦系數定義了第一、第二、第三和第四閾值，這些閾值對主車輛與目標車輛發生碰撞的時間進行識別，其中，第一閾值大于第二閾值，第二閾值大于第三閾值，并且第三閾值大于第四閾值。該防撞系統確定發生碰撞的時間是否小于第一閾值，并且如果發生碰撞的時間小于第一閾值，則發起碰撞警告。如果發生碰撞的時間小于第一閾值，則防撞系統還要確定發生碰撞的時間是否小于第二閾值，并且如果發生碰撞的時間小于第二閾值，則提供主車輛的有限自動剎車。如果發生碰撞的時間小于第二閾值，則防撞系統還要確定發生碰撞的時間是否小于第三閾值，并且如果發生碰撞的時間小于第三閾值，則檢查與主車輛相鄰的道路車道是否無障礙的情況。如果發生碰撞的時間小于第三閾值并且與主車輛相鄰的車道并非無障礙，則防撞系統提供全自動防撞剎車。如果發生碰撞的時間小于第三閾值并且與主車輛相鄰的車道無障礙，則防撞系統還要確定發生碰撞的時間是否小于第四閾值。如果發生碰撞的時間小于第四閾值并且與主車輛相鄰的車道無障礙，則防撞系統同時提供主車輛的自動轉向和剎車。