确定轨迹并生成关联信号或控制命令的控制系统和方法与流程

描述了用于确定本机动车要跟随以进行驾驶操控的轨迹并生成关联信号或控制命令的控制系统和控制方法。该控制系统和控制方法具体基于本机动车中的周围环境传感器系统，并且辅助驾驶员或自主驾驶机动车。对于半自主机动车和自主控制机动车，控制系统和控制方法提高了机动车的乘员的安全性和驾驶舒适性。

背景技术：

为了使得驾驶机动车更安全，当前的驾驶员辅助系统(高级驾驶员辅助系统(adas))提供机动车中的大量监测和信息功能。特此，基于从位于机动车上的一个或更多个周围环境传感器获得的周围环境数据，关于本机动车的行进路线来监测机动车的周围环境。

已知的驾驶员辅助系统例如确定机动车是否存在于车道内，以及驾驶员是无意间漂移到车道的一侧还是即将离开车道。这些驾驶员辅助系统根据所获得的周围环境数据生成道路的“地图”，具体为车道的“地图”。在该过程中，在驾驶期间识别并追踪对象，诸如路缘、车道边界线、方向箭头等。

当前驾驶员辅助系统还包括所谓的“盲点监测器”。这些监测器例如借助于雷达、lidar、视频等来确定是否另一机动车、道路使用者或对象位于机动车的侧面和/或后面，在这种情况下，本机动车的车道变换或拐弯可能导致与另一机动车、道路使用者或对象的碰撞。

另外，本机动车的自动速度控制在所谓的自适应巡航控制(acc)系统中适应于前面的机动车的速度。意图是一直与前面的机动车维持特定距离。为此，为了避免本机动车以紧急状况出现的这种方式与前面机动车的路径交叉，这些类型的系统确定前面机动车的移动方向和/或速度。这一方面涉及车道变换或转弯操作，并且另一方面涉及追尾碰撞的避免。

控制与前面机动车的距离的、机动车中的速度控制器和机动车中的紧急制动助理是对其他道路使用者(例如，其他机动车或行人)做出反应的驾驶员辅助系统。为此，为了进行适当的动作，选择最相关的道路使用者。

该所谓的路线选择或目的地选择通过估计本机动车的轨迹并选择存在于该轨迹上的道路使用者而频繁发生。估计轨迹通常基于本机动车的速度和横摆角速度的了解以及其他可用信息，诸如道路标志。

在由人驾驶的机动车中，为了警告驾驶员驾紧急情况或适当的操控或为了向驾驶员建议用于本机动车的合适操控，驾驶员辅助系统通常提供信息功能。类似地，为了向自主控制系统提供适当的周围环境数据，驾驶员辅助系统还可以用于自主控制的机动车中。

技术实现要素：

基础问题

在道路交通中，需要本机动车的驾驶员或自主驾驶员辅助系统进行驾驶操控的状况可能出现。例如，存在本机动车的车道中的缓慢移动和/或静止的机动车或对象可能需要超越或规避操控。另外，即使是弯曲车道也可能需要本机动车的这种驾驶操控。

然而，本机动车存在的瞬时状况不是恒定的，事实上是连续变化的。由此，例如，其他道路使用者可能有意或由于事故而无意地进行车道变换或变速。此外，本机动车的瞬时驾驶状况已经由于本车驾驶员自己的驾驶行为和/或变化的车道路线而变化。适当且以及时方式响应瞬时状况的这种变化形成了对驾驶员辅助系统以及人类驾驶员的主要挑战。

因此，目的是提供根据机动车存在的瞬时状况提高机动车的驾驶安全性和驾驶舒适性的、用于机动车的控制系统和控制方法。

提出的解决方案

该目的由具有权利要求1的特征的控制系统和具有权利要求9的特征的控制方法来实现。

优选实施方式从从属权利要求2至8以及从属权利要求10至15且从以下描述变得明显。

一个方面涉及一种被配置为且旨在用于本机动车中的控制系统。该控制系统基于从与本机动车关联的至少一个周围环境传感器获得的周围环境数据来识别前面的机动车以及优选地位于前方的静止对象。至少一个周围环境传感器被配置为向控制系统的电子控制器提供周围环境数据，该周围环境数据表示本机动车前面的区域。另外，控制系统至少被配置为且旨在借助于至少一个周围环境传感器检测位于本机动车前面的、使用道路的另一机动车，并且确定另一机动车相对于存在另一机动车或本机动车的车道的侧向(lateral)移动。而且，控制系统至少被配置为且旨在基于所确定的另一机动车的侧向移动计算另一机动车车道变换的基于移动的可能性。此外，控制系统至少被配置为且旨在根据周围环境传感器获得的周围环境数据确定瞬时交通状况，并且基于所确定的瞬时交通状况计算另一机动车车道变换的基于交通状况的可能性。另外，控制系统至少被配置为且旨在基于基于移动的可能性和基于交通状况的可能性计算另一机动车车道变换的整体可能性。

与传统驾驶员辅助系统相比，这里提出的方法改进在本机动车前面行进的、且优选地从“较慢”车道变为存在本机动车的“较快”车道的机动车的车道变换的正确评定和正确识别。车道变换的该改进预测具体由控制系统来实现，该控制系统组合另一机动车的车道变换的基于移动的可能性与另一机动车的车道变换的基于交通状况的可能性，以形成另一机动车的车道变换的整体可能性，由此降低识别车道变换的错误判断或失败的可能性。另外，通过计算另一机动车的车道变换的整体可能性，控制系统可以根据瞬时交通状况评定基于移动的可能性。

因为正确且以及时方式识别在本机动车前面行进的另一机动车的车道变换，并且由此可以为了避免事故而由驾驶员或由驾驶员辅助系统进行本机动车的速度调整和/或驾驶操控，所以这允许提高驾驶安全性和驾驶舒适性。

具体地，与传统驾驶员辅助系统相比，控制系统由于组合的整体可能性而可以更早地识别另一机动车的车道变换。例如，如果控制系统根据所确定的瞬时交通状况来计算另一机动车的车道变换的高基于交通状况的可能性，则借助于所计算的整体可能性，即使在较低基于移动的可能性的情况下，也可以识别另一机动车的初始车道变换。

另外，借助于控制系统，与传统驾驶员辅助系统对照，可以由于计算所组合的整体可能性而避免另一机动车的不稳定驾驶行为作为车道变换的错误判断。如果控制系统确定例如另一机动车相对于存在另一机动车的关联车道的侧向移动，且由此确定另一机动车的车道变换的特定基于移动的可能性，同时另一机动车的车道变换的所计算基于交通状况的可能性非常低，则控制系统可以计算否定另一机动车的(初始)车道变换的整体可能性。

然而，应理解的是，控制系统可以以以下这种方式来组合或计算另一机动车的车道变换的基于移动的可能性和基于交通状况的可能性，以形成整体可能性：所计算的基于移动的可能性超过基于移动的可能性的限制常常导致指示另一机动车的车道变换的整体可能性。由此可以保证，即使另一机动车的车道变换否定，控制系统也以及时方式正确评价并识别瞬时交通状况。

根据一个细化，控制系统还可以被配置为且旨在输出信号，该信号根据所计算的整体可能性适于：警告本机动车的驾驶员另一机动车的可能车道变换。控制系统由此可以作为对另一机动车的所识别车道变换的响应而辅助本机动车的驾驶员采取合适的措施。另外或另选地，信号可以适于根据所计算的整体可能性由本机动车进行自主速度调整；和/或由本机动车进行自主车道变换或自主驾驶操控。控制系统可以在所计算的整体可能性超过预定阈值时输出信号。

另外，控制系统可以还被配置为且旨在：查明存在本机动车的本车车道；查明存在处于本机动车前面的区域中的机动车的另外车道；并且在另外车道与本车车道相邻的情况下，确定在本机动车前面的区域中的机动车是要检测的另一机动车。由此，可以保证，使用道路且存在于例如与本机动车相同的车道或某一其他车道中的机动车不被确定为要被检测的另一机动车，其中，另一个车道不与存在本机动车的车道相邻。此外，具体地由此可以确定另一机动车在存在本机动车的本车车道的方向上的侧向移动。具体地，位于本机动车前面且与本机动车间隔最小距离的机动车可以由控制系统确定为另一机动车。

控制系统例如可以基于周围环境特征，诸如车道边界和/或车道标志，来查明本车车道和另一个车道。控制系统同样可以基于借助于至少一个周围环境传感器获得的周围环境数据来查明这些周围环境特征。另外，控制系统还可以由外部系统，诸如gps系统，来提供有周围环境特征。

此外，控制系统可以被配置为且旨在借助于至少一个周围环境传感器在预定时间段期间或连续检测使用道路的另一机动车，以确定另一机动车的侧向移动。由此，可以使控制系统更可靠地确定另一机动车的瞬时侧向移动是否表示车道变换，或者另一机动车的该瞬时侧向移动是否是由于另一机动车的驾驶员的独立驾驶行为而产生。控制系统可以为可训练的，并且例如可以在计算基于移动的可能性时将另一机动车或另一机动车的驾驶员的所查明驾驶行为考虑在内。

另一机动车的侧向移动可以基于位置值和/或侧向速度值来确定。

具体地，控制系统可以使用支持向量机或某一其他数学方法来计算基于移动的可能性。

控制系统还可以被配置为且旨在：确定另一机动车的侧向移动，并且在预定时间段期间或连续确定另一机动车的纵轴与另一机动车存在的关联车道的中心线、至少一个车道边界或至少一个车道标志之间的距离。所关联车道的中心线和车道边界可以为由控制系统确定的所关联车道的虚拟瞬时中心线或瞬时车道边界。类似地，控制系统可以在预定时间段期间或连续地确定另一机动车的纵轴与本机动车存在的虚拟或真实车道标志或车道边界之间的距离的变化。

在一个细化中，为了确定瞬时交通状况，控制系统还可以被配置为且旨在：借助于至少一个周围环境传感器检测使用道路的其他机动车和/或在本机动车前面的对象。这些其他机动车和/或对象可以取决于所用的周围环境传感器而存在于直接在本机动车前面的区域中以及更远距离的区域中。应理解，为了检测周围环境数据所基于的另一机动车、另外的机动车、对象和/或其他周围环境特征，还可以在控制系统中使用多个周围环境传感器。

然而，应理解的是，控制系统还可以确立没有另外的机动车和/或对象存在于本机动车的前面且由此存在于另一机动车的前面。在这种情况下，另一机动车的车道变换的基于交通状况的可能性可以最小。

为了确定瞬时交通状况，控制系统可以被配置为并旨在确定另一机动车与位于另一机动车前面的另外机动车或对象之间的距离以及另一机动车与位于另一机动车前面的另外机动车之间的速度差，其中，另一机动车与位于另一机动车前面的另外机动车或对象存在于同一车道中。例如，如果所确定的距离较小而所确定的速度差较大，则控制系统可以计算另一机动车的车道变换的高基于交通状况的可能性。一方面，例如，如果另一机动车与存在于另一机动车前面的机动车之间的速度差较小，则控制系统可以计算：在该时刻，仅存在另一机动车的车道变换的低基于交通状况的可能性。

为了确定瞬时交通状况，控制系统可以被配置为并旨在确定另一机动车与在另一机动车前面偏移的机动车或对象之间的距离以及另一机动车与在另一机动车前面偏移的机动车或对象之间的速度差，其中，另一机动车与在另一机动车前面偏移的机动车或对象在不同车道中。例如，偏移机动车或对象可以存在于与本机动车相同的车道中。具体地，偏移机动车或对象可以在另一机动车由于可能的车道变换而可能移到的车道(目标车道)中。由此，例如，尽管另一机动车与位于另一机动车前面的另外机动车之间的较大速度差，控制系统在例如具有与另一机动车类似的速度差或位于与另一机动车间隔小距离的偏移机动车或对象存在于目标车道中时还是可以确定另一机动车的车道变换的较低基于交通状况的可能性。

为了确定瞬时交通状况，控制系统可以被配置为并旨在确定另一机动车与位于另一机动车后面的机动车之间的距离以及另一机动车与位于另一机动车后面的机动车之间的速度差，因而，另一机动车与位于另一机动车后面的机动车在不同车道中。另外，位于另一机动车后面的机动车具体可以在目标车道中或同样将要进行从另一机动车的车道到目标车道中的车道变换。由此，尽管有另一机动车与位于另一机动车前面的另外机动车之间的较大速度差，控制系统在位于另一机动车后面的机动车例如具有显著更高的速度且与另一机动车间隔小距离时还是可以计算另一机动车的车道变换的较低基于交通状况的可能性。

为了计算另一机动车的车道变换的正确基于交通状况的可能性，所确定的、另一机动车、位于另一机动车前面的另外机动车或对象、在另一机动车前面偏移的机动车或对象和/或位于另一机动车后面的机动车之间的距离和速度差可以由控制系统随机组合，并且相关到彼此。

具体地，控制系统可以使用s型函数或某一其他合适的数学方法来计算基于交通状况的可能性。

应理解的是，控制系统还可以被配置为且旨在借助于至少一个周围环境传感器在预定时间段期间或连续检测使用道路的另外机动车，以确定瞬时交通状况。由此，控制系统还可以在预定时间段期间或连续确定上述相对距离和速度差的变化。这同样可以用于计算另一机动车的车道变换的基于交通状况的可能性。

在另一个实施方式中，控制系统可以被配置为且旨在：确定另外的机动车是否存在于另一机动车与本机动车之间；并且在没有其他机动车存在于另一机动车与本机动车之间的情况下，确定本机动车为后机动车。

另外方面涉及一种本机动车中的控制方法，该控制方法基于从与本机动车关联的至少一个周围环境传感器获得的周围环境数据来识别前面的机动车以及优选地位于前方的静止对象。控制方法具体借助于上述控制系统来进行。控制方法包括以下步骤：

向控制系统的电子控制器提供周围环境数据，周围环境数据表示本机动车前面的区域；

借助于至少一个周围环境传感器检测位于本机动车前面的、使用道路的另一机动车；

确定另一机动车相对于存在另一机动车或本机动车的车道的侧向移动；

基于所确定的另一机动车的侧向移动计算另一机动车车道变换的基于移动的可能性；

根据周围环境传感器获得的周围环境数据确定瞬时交通状况；

基于所确定的瞬时交通状况计算另一机动车车道变换的基于交通状况的可能性；以及

基于基于移动的可能性和基于交通状况的可能性计算另一机动车车道变换的整体可能性。

控制方法可以包括以下另外步骤：输出信号，以根据所计算的整体可能性警告本机动车的驾驶员另一机动车的可能车道变换，和/或由本机动车进行自主速度调整；和/或由本机动车进行自主驾驶操控。

控制方法可以包括以下另外步骤：

查明存在本机动车的本车车道；

查明存在处于本机动车前面的区域中的机动车的另外车道；以及

在另外车道与本车车道相邻的情况下，确定在本机动车前面的区域中的机动车是要检测的另一机动车。

在控制方法中，另外，为了确定另一机动车的侧向移动，可以借助于至少一个周围环境传感器在预定时间段期间或连续检测使用道路的另一机动车。为了确定另一机动车的侧向移动，可以在预定时间段期间或连续确定另一机动车的纵轴与存在另一机动车或本机动车的车道的中心线、至少一个车道边界或至少一个车道标志之间的距离。

控制方法可以包括以下另外步骤：为了确定瞬时交通状况，借助于至少一个周围环境传感器检测使用道路的另外机动车和/或位于本机动车前面的对象。

此外，用于确定瞬时交通状况的控制方法可以包括以下另外步骤中的一个或更多个：

确定另一机动车与位于另一机动车前面的另外机动车或对象之间的距离以及另一机动车与位于另一机动车前面的另外机动车或对象之间的速度差，其中，另一机动车与位于另一机动车前面的另外机动车或对象存在于同一车道中；

确定另一机动车与在另一机动车前面偏移的机动车或对象之间的距离以及另一机动车与在另一机动车前面偏移的机动车或对象之间的速度差，其中，另一机动车与在另一机动车前面偏移的机动车或对象在不同车道中；以及

确定另一机动车与位于另一机动车后面的机动车之间的距离以及另一机动车与位于另一机动车后面的机动车之间的速度差，其中，另一机动车与位于另一机动车后面的机动车在不同车道中，并且位于另一个车辆后面的机动车优选地为本机动车。

另外方面涉及一种被配置为且旨在用于本机动车中的控制系统。该控制系统基于从与本机动车关联的至少一个周围环境传感器获得的周围环境数据来识别位于本机动车前面、侧面和/或后面的区域中的道路边界、道路标志、另外机动车和/或对象。至少一个周围环境传感器被配置为向控制系统的电子控制器提供周围环境数据，该周围环境数据表示本机动车前面、侧面和/或后面的区域。控制系统至少被配置为且旨在查明本机动车的瞬时驾驶状况并确定本机动车要跟随的、用于本机动车的轨迹，以进行驾驶操控。控制系统根据所查明的本机动车的瞬时驾驶状况、优选地在轨迹末端处的本机动车的期望驾驶状况、本机动车的驾驶动态(dynamics)以及周围环境数据来确定轨迹。控制系统至少被配置为且旨在，基本上与确定轨迹同时地生成为了跟随轨迹而辅助本机动车的驾驶员控制本机动车的至少一个关联信号，或者至少生成使得本机动车自主跟随轨迹的关联控制命令。

与传统驾驶员辅助系统相比，因为为了确定轨迹以进行驾驶操控，基于周围环境数据所含有的、关于在本机动车的前面、侧面和/或后面的区域中的道路边界、道路标志、另外机动车和/或对象的信息，控制系统将本机动车的整个周围环境(由此包括瞬时交通状况)连续考虑在内，所以这里提出的方法提高驾驶安全性。换言之，轨迹可以被确定为对涉及机动车的瞬时状况的适当响应。借助于至少一个周围环境传感器获得的周围环境数据根据实际交通和驾驶状况不断变化。

而且，本机动车的所述控制系统同样通过在确定轨迹时将本机动车的驾驶动态考虑在内来提高驾驶舒适性。另外，所规划轨迹的驾驶动态可行性可以使用控制系统来保证，这另外提高驾驶安全性。此外，在控制系统的其他实施方式中，本机动车的驾驶行为可以在通过将本机动车的驾驶动态考虑在内跟随轨迹的同时来优化。驾驶动态在这里可以被理解为意指例如本机动车的纵向加速度和侧向加速度。

因为本机动车的控制系统基本上与确定轨迹同时地生成用于辅助机动车的驾驶员的适当信号或生成用于控制机动车的控制命令，所以与传统驾驶员辅助系统对照，可以立即对本机动车的瞬时交通和驾驶状况做出适当的响应。控制系统由此在同一步骤中允许轨迹的同时规划和本机动车的驾驶行为的控制。控制系统由此可以通过连续确定轨迹且同时生成信号/控制命令来使轨迹和基于轨迹的本机动车的驾驶操控连续适应实际交通和驾驶状况。这即使在涉及本机动车的瞬时状况不断变化时也适用。

控制系统例如可以借助于非线性单车道模型或某一其他合适的数学方法来确定本机动车的驾驶动态。

控制系统还可以被配置为并旨在将在轨迹的预期末端处本机动车的期望驾驶状况、本机动车的驾驶动态以及周围环境数据映射到与本机动车关联的单个车辆模型中。控制系统可以基于单个车辆模型确定用于本机动车的轨迹，并且基本上同时地生成至少一个关联信号和/或至少一个关联的控制命令。具体地，控制系统同样可以借助于单个车辆模型生成至少一个关联信号和/或至少一个关联控制命令，或者从单个车辆模型导出它们。将对于规划轨迹和控制车辆行为相关的参数映射在单个车辆模型中进一步提高规划和控制对本机动车的瞬时交通和驾驶状况以及对瞬时交通和驾驶状况的变化的快速适应。根据一个细化，控制系统可以被配置为并旨在还将所确定的本机动车的瞬时驾驶状况映射在单个车辆模型中。

单个车辆模型可以被包括在例如控制系统的控制器中。

在另一个实施方式中，为了确定轨迹，控制系统可以被配置为并旨在从周围环境数据创建周围环境模型。该周围环境模型可以为将借助于至少一个周围环境传感器获得的周围环境数据的至少一部分考虑在内的、本机动车的周围环境的势场。在本机动车前面、侧面和/或后面的瞬时交通密度可以借助于周围环境模型来查明。另选地或另外地，上面瞬时存在本机动车的道路的类型、车道和/或道路的宽度、和/或车道和/或道路的路线可以借助于周围环境模型来查明。控制系统通过使用周围环境模型可以进行确立本机动车瞬时位于城市地区中、国道上还是高速公路上等的大致估计。这种的大致估计(即，该大致估计的结果)在确定轨迹且生成关联的信号/控制命令时被控制系统考虑在内。如果本机动车例如在高速公路上，与对于住宅街道不同的周围环境数据或驾驶动态特性对于规划和控制可以是重要的。另选地或另外地，借助于周围环境模型，可以可确定使得本机动车的驾驶操控变得必要的、在本机动车的前面、侧面和/或后面的区域中的交通密度、和/或在本机动车前面、侧面和/或后面的区域中的另外机动车和/或对象。

为了确定轨迹，控制系统可以被配置为并旨在将周围环境模型至少部分与至少一个另外机动车和/或基站的外部数据(优选地为gps系统的外部数据)进行比较。由此，可以验证借助于至少一个周围环境传感器获得的周围环境数据中的一些，并且可以进一步提高驾驶安全性。

控制系统可以被配置为并旨在根据在跟随轨迹的同时遵守本机动车的限制来确定本机动车的轨迹。驾驶动态的这些限制例如可以经验地或数学地来确定，并且存储在控制系统的存储器中。另外，控制系统可以被配置为并旨在在跟随轨迹的同时根据减小本机动车的驾驶动态来确定本机动车的轨迹。这提高本机动车的乘员的驾驶舒适性。具体地，在确定轨迹时，控制系统可以在跟随轨迹的同时以对状况足够的方式提供本机动车的驾驶动态的最小化。类似地，控制系统可以被配置为并旨在根据上面关于本机动车的驾驶动态描述的特征生成至少一个关联信号或至少一个关联控制命令。

借助于至少一个控制命令，控制系统可以自主调整本机动车使本机动车的加速度和/或速度，和/或自主进行本机动车的侧向移动。

为了确定本机动车的瞬时驾驶状况，控制系统还可以被配置为并旨在确定本机动车的至少一个瞬时位置、至少一个瞬时速度、至少一个瞬时加速度和/或至少一个瞬时驾驶动态。控制系统例如可以借助于至少一个周围环境传感器、与本机动车关联的另外传感器和/或外部系统来确定本机动车的瞬时位置、瞬时速度、瞬时加速度和/或瞬时驾驶动态。

控制系统可以被配置为并旨在为了确定本机动车的期望驾驶状况而确定本机动车的至少一个目标位置、至少一个目标速度、至少一个目标加速度和/或优选地在轨迹末端处的一个目标驾驶动态。在确定这些参数时，控制系统例如可以将车辆乘员的独立设置和/或周围环境模型所包括的特征考虑在内。

另外方面涉及一种在本机动车中的控制方法，该控制方法基于从与本机动车关联的至少一个周围环境传感器获得的周围环境数据来识别位于本机动车前面、侧面和/或后面的区域中的道路边界、道路标志、另外机动车和/或对象。控制方法具体借助于上述控制系统来进行。控制方法包括以下步骤：

查明本机动车的瞬时驾驶状况；

根据以下各项确定本机动车要跟随以进行驾驶操控的、本机动车的轨迹：

所查明的本机动车的瞬时驾驶状况；

优选地在轨迹末端处的本机动车的期望驾驶状况；

本机动车的驾驶动态；以及

周围环境数据。

控制方法包括基本上与确定轨迹同时进行的以下另外步骤：

生成为了跟随轨迹而辅助本机动车的驾驶员控制本机动车的至少一个关联信号，或

生成使得本机动车自主跟随轨迹的至少一个关联控制命令。

具体地，在控制方法中，确定轨迹的步骤和生成至少一个关联信号或至少一个关联的控制命令的步骤可以在同一步骤中进行。

控制方法可以包括以下另外步骤：

将所查明的、本机动车的瞬时驾驶状况、本机动车的期望驾驶状况、本机动车的驾驶动态以及周围环境数据映射到与本机动车关联的单个车辆模型中，本机动车的期望驾驶状况优选地是在轨迹的预期末端处。基于单个车辆模型，可以确定用于本机动车的轨迹，并且可以基本上同时地生成至少一个关联信号和/或至少一个关联的控制命令。

在一个细化中，控制方法可以包括以下另外步骤：

从周围环境数据生成周围环境模型，以确定轨迹。优选地，借助于周围环境模型在控制方法中确定以下各项中的至少一项：

在本机动车前面、侧面和/或后面的区域中的瞬时交通密度；

上面瞬时存在本机动车的道路的类型；

上面瞬时存在本机动车的车道和/或道路的宽度；

上面瞬时存在本机动车的车道和/或道路的路线；

在本机动车前面、侧面和/或后面的区域中的交通密度；以及

使得本机动车的驾驶操控变得必要的、在本机动车前面、侧面和/或后面的区域中的另外机动车和/或对象。

另外，为了确定轨迹，在控制方法中，可以将周围环境模型至少部分与至少一个另外机动车和/或基站的外部数据进行比较，优选地与gps系统的外部数据进行比较。

在控制方法中，可以根据在跟随轨迹的同时遵守本机动车的驾驶动态的限制且在跟随轨迹的同时减小本机动车的驾驶动态或使其最小化来确定本机动车的轨迹。

控制方法可以包括以下另外步骤：

借助于至少一个控制命令，使得本机动车自主适应本机动车的加速度和/或速度，和/或自主进行本机动车的侧向移动。

另外，控制方法可以包括以下另外步骤：

为了确定本机动车的瞬时驾驶状况，确定本机动车的至少一个瞬时位置、至少一个瞬时速度、至少一个瞬时加速度和/或至少一个瞬时驾驶动态。

此外，控制方法可以包括以下另外步骤：

为了确定本机动车的期望驾驶状况，确定本机动车的至少一个目标位置、至少一个目标速度、至少一个目标加速度和/或至少一个目标驾驶动态，所述本机动车的至少一个目标位置、至少一个目标速度、至少一个目标加速度和/或至少一个目标驾驶动态优选地在轨迹末端处。

对本领域技术人员显而易见的是，上述方面和特征可以在控制系统和/或控制方法中随机组合。虽然已经参照控制系统说明了上述特征中的一些，但应理解的是，这些特征还可以适用于控制方法。同样，上面参照控制方法描述的特征可以对应地适用于控制系统。

附图说明

另外的目的、特征、优点以及可能的用途参照关联附图因示例性实施方式的以下描述而产生，这些实施方式不被解释为限制。单独或以任意组合描述和/或图形例示的所有特征构成这里所公开的主题。附图所示的部件的维数和比例不是等比例。

图1示意性示出了本机动车，该本机动车为了计算另一机动车的车道变换的整体可能性而借助于第一控制系统检测本机动车前面的区域。

图2示意性示出了本机动车，该本机动车借助于第一控制系统确定另一机动车的侧向移动和在本机动车前面的区域中的瞬时交通状况。

图3示出了用于说明第一控制系统的流程图的示意图，该第一控制系统适于用于本机动车中，并且被配置为且旨在计算另一机动车的车道变换的整体可能性。

图4示出了用于说明第一控制系统的另外流程图的示意图。

图5示出了用于说明图3所示的步骤s100的另外流程图的示意图。

图6示意性示出了本机动车，该本机动车借助于规划轨迹且生成关联控制命令的第二控制系统驾驶绕过障碍物。

图7示出了用于说明第二控制系统的图的示意图，该第二控制系统适于用于本机动车中，并且被配置为且旨在同时规划轨迹并生成关联信号或控制命令。

图8示意性示出了瞬时交通环境中的本机动车，该本机动车包括第二控制系统。

图9示意性示出了包括第二控制系统的本机动车，该本机动车生成用于超越前面机动车的轨迹和关联信号或控制命令。

图10示意性示出了包括第二控制系统的本机动车，该本机动车为了不进行超越操作而生成轨迹和关联信号或控制命令。

具体实施方式

图1示意性示出了存在于道路14的超车道12中的本机动车10。与超车道12相邻的道路14的另外车道16明显；超车道12和另外车道16由短划线道路标志18来彼此分离。

本机动车10具有与本机动车10关联且安装在上面的至少一个周围环境传感器(未示出)。周围环境传感器例如可以被设计为摄像头的形式，但其他已知周围环境传感器的使用也是可以的。至少一个周围环境传感器被配置为检测本机动车10前面的区域，并且向安装在本机动车10中的控制系统(未示出)的电子控制器(未示出)提供表示该区域的周围环境数据。

在图1所示的示例中，第一控制系统借助于至少一个周围环境传感器检测另一机动车20，该另一机动车存在于与超车道12相邻的另外车道16中。另外，借助于至少一个周围环境传感器，控制系统检测位于另一机动车20前面且同样存在于另外车道16中的另外机动车22以及在另一机动车20前面偏移且存在于超车道12中的机动车24。

在超车道12中行进的机动车10、24各具有比在另外车道16中行进的机动车20、22更高的速度。另外，另一机动车20以比位于另一机动车20前面的另外机动车22的速度高的速度行进。由于该缘故，在图1所示的状况下，另一机动车20沿着轨迹26进行从另外车道16到超车道12中的车道变换。

为了经由警告信号和/或自动驾驶操控避免本机动车10与进行车道变换的另一机动车20的追尾碰撞，本机动车10的第一控制系统被配置为以及时方式识别另一机动车20的该车道变换。为此，本机动车10的控制系统根据至少一个周围环境传感器获得的周围环境数据来计算另一机动车20的车道变换的可能性。

如图1示意性例示的，为了计算另一机动车20的车道变换的可能性，本机动车10的控制系统一方面确定另一机动车20相对于另外车道16的侧向移动，另一方面确定在本机动车前面的区域中的瞬时交通状况。在所例示示例中，由点划线28例示了另一机动车20的侧向移动的检测，而短划线30例示了在本机动车10前面的区域中的瞬时交通状况的检测。然而，应理解的是，这些线28、30仅用于例示这里公开的控制系统的功能原理，在该控制系统中，根据另一机动车20的车道变换的基于移动的可能性和基于交通状况的可能性由控制系统计算另一机动车20的车道变换的整体可能性。更精确地，控制系统基于所确定的另一机动车20的侧向移动计算另一机动车20的车道变换的基于移动的可能性，并且基于所确定的瞬时交通状况计算另一机动车的车道变换的基于交通状况的可能性，并且以合适方式组合这些所计算的可能性，以形成另一机动车20的车道变换的整体可能性。另一机动车20的侧向移动和瞬时交通状况的相应检测不限于由线28、30围绕的区域。相反，借助于至少一个周围环境传感器，控制系统例如检测在本机动车10前面的整个区域，并且从该整个区域确定另一机动车20的侧向移动以及瞬时交通状况。

为了查明另一机动车20的侧向移动，在所示的示例中，控制系统基于所检测的道路标志和/或道路边界确定存在另一机动车20的另外车道16的虚拟中心线32。最后经由车辆纵轴离虚拟中心线32的距离在预定时间段期间的变化查明另一机动车20的侧向移动。应理解的是，另一机动车20的侧向移动还可在不预先确定虚拟中心线的情况下经由所检测的道路标志和/或道路边界来直接查明。另一机动车20的侧向移动的查明参照图2来详细描述。

另外，本机动车10的控制系统从另一机动车20的角度评定在本机动车10前面的区域中的瞬时交通状况。为此，本机动车10的控制系统通过将在另一机动车20前面和后面的超车道12(目标车道)中的车辆和/或对象考虑在内来确定由于在另一机动车20前面的另外车道16中的、比另一机动车20慢的另外机动车或对象而产生的车道变换对于另一机动车20是否是必要的，并且确定这种车道变换从另一机动车的角度是否可实现。瞬时交通状况的查明参照图2来详细描述。

通过根据所计算的基于移动的可能性和所计算的基于交通状况的可能性计算整体可能性，本机动车10的控制系统可以提早识别另一机动车20的车道变换并正确地评价它。

图2示意性示出了与本机动车10关联的控制系统如何从另一机动车20的角度确定另一机动车20的侧向移动和在本机动车10前面的区域中的瞬时交通状况。

在下面讨论的附图中，相同且功能上等效的特征被提供有与在上面讨论的附图中相同的附图标记。

为了确定另一机动车20的侧向移动，本机动车10的控制系统检测另一机动车20的纵轴l与车道16的虚拟中心线32间隔的平均侧向距离d侧向和另一机动车20的侧向速度v侧向。本机动车10的控制系统检测预定时间段期间的该平均侧向距离d侧向以及侧向速度v侧向。基于平均侧向距离d侧向以及侧向速度v侧向在预定时间段期间的变化，控制系统最终确定另一机动车20相对于车道16的侧向移动。在此基础上，控制系统通过使用支持向量机来计算另一机动车20的车道变换的基于移动的可能性。应理解的是，用于基于所确定的另一机动车20的侧向移动来计算车道变换的基于移动的可能性的其他数学方法也是可以的。另外，控制系统可以检测另一机动车20相对于其他特征(例如，道路或车道标志或道路或车道边界)的侧向距离和侧向速度，并且在此基础上在不预先确定车道16的虚拟中心线的情况下确定另一机动车20的侧向移动。另外，除了纵轴l之外的、另一机动车20的特征(诸如另一机动车20的车体边界或特定部件)可以由控制系统用作用于检测侧向距离和/或侧向速度的参考。

为了确定瞬时交通状况，本机动车10的控制系统确定另一机动车20与位于另一机动车20前面的另外机动车22之间的距离d前面以及两个车辆之间的速度差δv前面。另一机动车20和位于另一机动车20前面的另外机动车22存在于与存在本机动车10的超车道12相邻的同一车道16中。同时，本机动车10的控制系统确定另一机动车20与在另一机动车20前面偏移的机动车24之间的距离d前面,偏移以及速度差δv前面,偏移。偏移机动车24在存在与另一机动车20的另外车道16相邻的超车道12中，借此，偏移机动车24的车道表示另一机动车20的车道变换的目标车道。同样，同时，本机动车10的控制系统确定另一机动车20与在另一机动车后面的本机动车10之间的距离d后面,偏移和速度差δv后面,偏移，本机动车存在于超车道12中，由此存在于另一机动车20的车道变换的目标车道中。

上面的讨论示出了本机动车10的控制系统从另一机动车20的角度确定瞬时交通状况，该瞬时交通状况在进行车道变换的情况下表示本机动车10的潜在危险。基于在另一机动车20周围环境中和在本机动车10前面的该所确定瞬时交通状况，本机动车10的控制系统可以计算另一机动车20的车道变换的基于交通状况的可能性。由此，本机动车10的控制系统已经能够在早期的时候识别另一机动车20的可能车道变换，并且即使另一机动车20的驾驶员较晚发起该车道变换，也采取适当措施或准备适当措施。另外，由本机动车10的控制系统根据所确定的另一机动车20的侧向移动同时计算的车道变换的基于移动的可能性可以将所确定的瞬时交通状况和基于瞬时状况的可能性考虑在内的来评定。由此，控制系统甚至可以用车道变换的非常高的基于交通状况的可能性将例如另一机动车20的小侧向移动解释为另一机动车20的驾驶员进行的车道变换的发起，该发起在所计算的整体可能性中表达。

图3示出了用于说明控制系统的流程图的示意图，该控制系统适于用于本机动车(图3中未示出)中，并且被配置为且旨在计算另一机动车(图3中未示出)的车道变换的整体可能性。在步骤s100中，本机动车的控制系统借助于周围环境传感器检测在本机动车前面的区域或在该区域中前面的机动车以及位于前方的静止对象。更精确地，在步骤s100中，控制系统检测在本机动车前面的区域中的另一机动车s102以及另外机动车和/或对象s104。步骤s100参照图5来更详细地说明。

在步骤s106中，控制系统确定另一机动车相对于存在另一机动车的关联车道的侧向移动。为此，控制系统例如在预定时间段期间或连续地确定另一机动车与存在另一机动车的车道的真实或虚拟车道标志和/或车道边界的距离的变化。应理解的是，控制系统还可以确定另一机动车相对于存在例如本机动车的目标车道的侧向移动。同时，这还表示另一机动车相对于存在另一机动车的车道的相对侧向移动的确定。

基于在步骤s106中确定的另一机动车的侧向移动，本机动车的控制系统在步骤s108中计算另一机动车的车道变换的基于移动的可能性。

基本上与上述操作并行地，在步骤s110中，控制系统确定另一机动车与位于另一机动车前面的另外机动车或对象之间的距离以及速度差，借此，另一机动车和另外机动车或对象在同一车道中。在步骤s112中，本机动车的控制系统还确定另一机动车与在另一机动车前面偏移的机动车或对象之间的距离以及速度差，借此，另一机动车与在另一机动车前面偏移的另外机动车或对象在相邻车道中。另外，在步骤s114中，控制系统确定另一机动车与位于另一机动车后面的本机动车之间的距离以及速度差，借此，本机动车和另一机动车在不同车道中。

通过使用在步骤s110、s112以及s114中确定的关系，控制系统从另一机动车的角度根据周围环境传感器获得的周围环境数据确定瞬时交通状况。

基于该所确定的瞬时交通状况，在步骤s116中，本机动车的控制系统计算另一机动车的车道变换的基于交通状况的可能性。

最后，在步骤s118中，本机动车的控制系统根据之前计算的基于移动的可能性和基于交通状况的可能性计算另一机动车车道变换的整体可能性。

图4示出了用于说明控制系统的另外流程图的示意图；所例示的另外流程图是图3所示的流程图的继续。在图4所示的步骤s120中，将之前在步骤s118中计算的整体可能性与指示另一机动车的可能车道变换的预定阈值进行比较。该阈值例如可以基于经验值来预定并存储在控制系统的存储器中。如果控制系统在步骤s120中确定所计算的整体可能性超过预定阈值(是)，则控制系统在步骤s122中生成信号，以警告本机动车的驾驶员另一机动车的可能车道变换，和/或由本机动车进行自主速度调整和/或由本机动车进行自主驾驶操控。另一方面，如果控制系统在步骤s120中确定所计算的整体可能性未超过预定阈值(否)，则控制系统以步骤s100重新开始。注意，控制系统还可以在进行步骤s122之后再以步骤s100开始，以还确定另一机动车是否进行车道变换。

图5示出了用于说明图3所示的步骤s100的另外流程图的示意图。如上所述，在步骤s100中，本机动车的控制系统借助于周围环境传感器检测在本机动车前面的区域中的另一机动车s102以及另外机动车和/或对象s104。然而，为了区分另一机动车与另外机动车/对象，在另一个实施方式中，控制系统可以首先进行步骤s202，在步骤s202中，控制系统在不进行另一机动车与另外机动车/对象之间的区分的情况下识别前面的机动车和在前面行进的对象、以及在本机动车前面的区域中的周围环境特征。

在步骤s204中，本机动车的控制系统随后基于周围环境特征(诸如车道标志或车道边界)确定存在本机动车的本车车道。同时，在步骤s206中，控制系统基于周围环境特征确定存在处于本机动车前面的机动车中的一个的另外车道。更精确地，在该步骤中，控制系统确定存在与本机动车间隔最近距离的机动车的车道。

本机动车的控制系统在步骤s208中确定所查明的另外车道是否与所查明的本车车道相邻。如果不是这种情况(否)，则控制系统返回到步骤s206并重新进行该步骤，但这次使用与本机动车间隔次最近距离的另一个所检测机动车。另选地，控制系统在未检测到另外机动车时终止该控制方法，并且一借助于周围环境传感器检测到另外的机动车和/或对象，就以步骤s100重新开始。

然而，如果本机动车的控制系统在步骤s208中确定所查明的另外车道与所查明的本车车道相邻(是)，则控制系统跳到步骤s210，并且将另外车道中的关联机动车确定为另一机动车，并且以图3所示的步骤继续。

图6示意性示出了在第二控制系统的帮助下驾驶绕过障碍物34的本机动车10。更精确地，图6示出了在六个不同的时间点t1至t6为了驾驶绕过障碍物34而由本机动车10进行的驾驶操控。为了清晰的缘故，图6中以高度简化的方式例示了本机动车10和障碍物34。另外，为了清晰的缘故，仅在时间点t1的状况下例示图6中的附图标记。然而，附图标记对应地适用于在时间点t2至t6示出的状况。障碍物34具体可以为在本机动车10前面行进的机动车。如从图6明显的，不仅本机动车10在所示示例中移动，障碍物34在所示示例中也移动。

图6示出了存在本机动车10和障碍物34这两者的车道38和即将到来的车道40的道路36。车道38和即将到来的车道40由虚线中心线41彼此分离。这意味在所示的道路36上基本上允许超越操作。应理解的是，上面和下面提出的讨论类似地应用于具有相同行进方向的多个车道的道路，本机动车和要被驾驶绕过的障碍物存在于多个车道中。

图6中还例示了轨迹42，该轨迹由本机动车10的第二控制系统来确定，本机动车10跟随该轨迹，以进行驾驶操控。类似地，关于本机动车10和障碍物34的位置，在所示的时间点t1至t6之间，第二控制系统所确定的轨迹42也根据所查明的、本机动车10的瞬时驾驶状况、本机动车10的期望驾驶状况、本机动车10的驾驶动态以及已经借助于本机动车10的至少一个周围环境传感器检测的周围环境数据而变化。换言之，本机动车10的第二控制系统连续确定在瞬时时间点的轨迹42，并且轨迹适于本机动车10的瞬时驾驶和交通状况。

基于影响轨迹确定的上述参数，第二控制系统导出用于要确定的轨迹的限制，这些限制用示例的方式在图6中以视觉形式指示。由此，为了保证驾驶安全性，道路边界上的短划线44、46形成必须不被轨迹42(即，跟随轨迹42的本机动车10)超过的限制。对应地，线48形成被分配给障碍物34的限制，在驾驶绕过障碍物34时，轨迹42(即，跟随轨迹42的本机动车10)同样必须不超过该限制。

与轨迹42的确定同时的，本机动车的第二控制系统生成为了跟随轨迹42而辅助本机动车10的驾驶员控制本机动车10的关联信号，或者生成使得本机动车10自主跟随轨迹42的关联控制命令。图6中由本机动车10的位置和产生的移动图案50例示了轨迹42的该跟随，该位置在时间点t1至t6之间变化。如具体从时间点t6所示的状况明显地，本机动车10在驾驶操控结束时的移动图案50不对应于之前由第二控制系统确定的所有轨迹42的纯粹相加。原因是在驾驶操控的过程中，这些轨迹42连续适于本机动车10和周围环境变化的瞬时状况，并且本机动车10总是仅跟随各轨迹42的一段。

图7示出了用于说明本机动车10的第二控制系统的图的示意图。该第二控制系统包括单个车辆模型60，基于该模型，基本上同时地且在同一步骤中确定轨迹(这里未示出)，并且生成关联的信号61或控制命令61。在所示的示例性实施方式中，单个车辆模型60在控制系统的控制器中实施。单个车辆模型60根据各种参数确定/生成轨迹和关联的信号或控制命令。

为此，与本机动车10关联的至少一个周围环境传感器62检测周围环境66的周围环境数据64以及本机动车10的车辆特定数据68。周围环境数据64例如可以包括关于在本机动车10前面、侧面和/或后面区域中的道路边界、道路标志、道路状况、另外机动车、对象等的信息。由此，周围环境数据表示存在本机动车10的瞬时状况。车辆特定数据68例如涉及本机动车10的驾驶动态、瞬时速度、瞬时位置等。

周围环境传感器62将各种形式的所检测周围环境数据64和车辆特定数据68中继到单个车辆模型60。例如，在这里所示的实施方式中，关于在前面行进的障碍物的移动和/或位置的数据70、关于本机动车10的瞬时位置的数据72以及关于本机动车10的瞬时速度的数据74从至少一个周围环境传感器62中继到单个车辆模型60，并且在那里被映射且进一步处理，以确定轨迹并生成关联的信号/控制命令。另外，外部源(未示出)将关于例如在轨迹末端处的、本机动车10的期望驾驶状况的数据76中继到单个车辆模型60。

应理解的是，图7所示的数据传输严格地说当做例子且不详尽。相反，可以由至少一个周围环境传感器62检测对于确定轨迹并生成信号/控制命令相关的其他参数，并且由该传感器和/或由外部源传输到第二控制系统，该第二控制系统作为控制系统的单个车辆模型60。

存在本机动车10瞬时的周围环境66可能如由箭头78指示的对本机动车10具有影响。由于上述参数被第二控制系统或通过使用单个车辆模型60考虑在内，所以这些影响可能同样对于确定轨迹是重要的。

图8示意性示出了包括第二控制系统的本机动车10。在所示的示例中，本机动车10处于多车道道路80中的瞬时交通状况中，多个另外机动车82存在于本机动车10前面、侧面以及后面的区域中。这些另外机动车82各跟随关联的轨迹84。由于清楚的缘故，仅多个另外机动车82中的一个设置有附图标记。

为了避开在本机动车10前面行进的障碍物34(在本情况下为较慢移动的机动车34)，本机动车的第二控制系统基于从周围环境数据生成的周围环境模型确定轨迹42。该周围环境模型表示本机动车10的瞬时周围环境的势场，并且允许控制系统保证由与轨迹关联的信号/控制命令发起的驾驶操控关于瞬时周围环境(道路特性、交通状况等)是可实现且安全额。例如因为跟随这些轨迹86、88将由于瞬时交通状况而不可能，所以本机动车10的第二控制系统再次拒绝轨迹86、88的规划。第二控制系统另外可以将该周围环境模型与外部gps数据以及交通和道路信息进行比较。通过生成这种周围环境模型，本机动车10的第二控制系统可以适当响应实际上任何的瞬时交通状况。

图9示意性示出了包括第二控制系统的本机动车10。在所例示的示例中，第二控制系统确定轨迹42并生成关联的信号或控制命令，以辅助本机动车10或促进超越为更缓慢行进的机动车的形式的前面障碍物34。为此，控制系统基于借助于至少一个周围环境传感器(未示出)获得的周围环境数据来确定没有即将到来的机动车或障碍物存在于即将到来的车道40中。另外，控制系统在这里还确定整个道路36适于关于其他特征(例如，道路的宽度和路线)的超越操控。控制系统然后确定用于安全超越障碍物34的适当适应轨迹42，并且生成用于跟随该轨迹42的关联信号/控制命令。

与图9所示的示例形成对照，图10中的第二控制系统识别在即将到来的车道10中的即将到来的机动车90。因为本机动车10的超越操作由于该即将到来的机动车90而在瞬时状况下不安全，所以在该示例中，控制系统确定不提供本机动车10的超越操作的轨迹42。

应理解的是，上面说明的示例性实施方式不是详尽的，并且不限制这里公开的主题。具体地，对本领域技术人员显而易见的是，他们可以将各种实施方式的特征彼此组合，和/或从而可以在不偏离这里公开的主题的情况下省略实施方式的各种特征。