CN107103784A

CN107103784A - 估计车道变更操作的车辆间隔和时间场合的方法和系统

Info

Publication number: CN107103784A
Application number: CN201710303818.4A
Authority: CN
Inventors: J·尼尔松; M·E·布伦斯特伦
Original assignee: Volvo Car Corp
Current assignee: Volvo Car Corp
Priority date: 2016-02-22
Filing date: 2017-02-15
Publication date: 2017-08-29
Anticipated expiration: 2037-02-15
Also published as: EP3208786B1; US10317902B2; US20170242435A1; CN107103784B; EP3208786A1

Abstract

本发明涉及一种用于估计车辆间通行间隔和时间场合以执行车道变更操作的方法和系统。所述方法包括：a)确定分别构成自我车辆的可行运动的近似的轨迹的集合，b)估计在预测范围上执行车道变更操作的可获得的车辆间通行间隔和时间场合上该轨迹的集合，以选择执行车道变更操作的可行的车辆间通行间隔和时间场合的子集合并且建立车道变更轨迹的对应集合，c)从安全临界角度估计在可行的车辆间通行间隔和时间场合的该集合上的车道变更轨迹的所述集合，和d)选择具有相应的车辆间通行间隔和时间场合的优选车道变更轨迹以执行车道变更操作。本发明还涉及一种自主车道变更系统、先进的驾驶辅助系统和包括这种系统的车辆。

Description

估计车道变更操作的车辆间隔和时间场合的方法和系统

技术领域

本发明涉及一种用于估计用以执行车道变更操作的车辆间通行间隔和时间场合的方法和系统。本发明还涉及一种自主车道变更系统、先进的驾驶员辅助系统和车辆。

背景技术

当部分自主、半自主或全自主的车辆行驶在包括在相同方向上延伸的多于一条车道的道路上时，有时希望进行车道变更，例如，当前方的在前车辆驾驶缓慢时或者当更快的车辆从后方接近时。当自己的车道终止时也可能希望进行车道变更。为了执行车道变更操作，必须在目标车道中选择车辆间的通行间隔以及时间场合来执行车道变更操作。

随着朝着自主或自主车辆进程的发展，先进的驾驶员辅助系统，简称为ADAS，例如，自适应巡航控制系统(adaptive cruise control，简称为ACC)，车道保持辅助系统，简称为LKA，以及交通拥堵辅助系统(traffic jam assist，简称为TJA)，变得越来越寻常。为了进一步增加ADAS的自主能力以及最终进步到在例如高速路上的完全自主或自主驾驶，自我车辆的执行车道变更操作的能力是期望的。

关于用于车道变更操作的轨迹规划的各种研究项目正在进行。所提方案中的许多都认为车道变更轨迹规划问题主要是横向规划(lateral planning)问题。通常假设给定足够大的车辆间通行间隔，自我车辆就能够执行横向移动到目标车道中。

然而，也希望考虑纵向规划(longitudinal planning)。因此希望有改进的方法和系统，以估计车辆间通行间隔和时间场合以执行车道变更操作。

发明内容

本发明的一个目的在于克服或者改善现有技术的至少一个缺点，或者提供有用的替代。

通过本文中所公开的主题可以获得上面的目的。在所附的从属权利要求中、在下面的描述中以及在附图中提出了实施例。

因此，根据本发明，提出了一种用于估计车辆间通行间隔和时间场合以执行车道变更操作的方法。通过自我车辆的车载系统来执行该方法。自我车辆行驶在道路的当前车道上，该道路也包括与当前车道相邻的目标车道。车道变更操作包括自我车辆从当前车道变更到目标车道中的车辆间通行间隔中。该方法包括：

确定一组轨迹(或称轨迹的集合)，它们分别构成自我车辆的可行运动的近似，

估计在预测范围上在可获得的用以执行车道变更操作的车辆间通行间隔和时间场合上的轨迹的集合，以选择执行车道变更操作的可行的车辆间通行间隔和时间场合的子集合并且建立对应的车道变更轨迹的集合，

从安全临界角度估计在可行的车辆间通行间隔和时间场合的集合上的车道变更轨迹的集合，和

选择利用相应的车辆间通行间隔和时间场合执行车道变更操作的优选的车道变更轨迹。

道路包括至少当前车道和目标车道。此外在道路上还有在相同方向和/或相反方向上的一个或多个额外的车道。当前车道是在车道变更操作开始之前的自我车辆的车道。目标车道是在车道变更操作结束之后的自我车辆的车道。

有时自我车辆从当前车道到目标车道中的车道变更可能是期望的，例如当在当前车道中的在前车辆行驶缓慢时或者当较快的车辆从后方接近时。当当前车道终止时也可能期望车道变更。

如在本文中所公开的用于估计用以车道变更操作的车辆间通行间隔和时间场合的方法描述了一种适于自主间隔选择的方法。该方法可以由用于估计用以执行车道变更操作的车辆间通行间隔和时间场合的系统来执行，例如如在本文中所公开的系统。该系统可以形成自主车道变更系统的一部分，其又可以形成先进的驾驶辅助系统的一部分。在本文中描述的系统可以被包括在自我车辆中。可选地，或者作为补充，系统可以是独立的移动装置，其能够在自我车辆中放置和使用。

如在本文中所公开的方法可以被部分自主、半自主和完全自主的车辆执行。在部分自主车辆或半自主车辆中，车辆的驾驶员执行驾驶功能中的一些功能，同时车辆自主地执行其他功能。如果车辆是完全自主的，那么车辆自主地执行驾驶功能，至少在暂时的时间段内。车辆可以被设置成能够在手动驾驶、部分自主、半自主和/或完全自主之间变更。

术语车辆间通行间隔是指纵向距离，例如在两个车辆之间用米来表达。纵向距离是所看到的在道路的行进方向上和/或沿着其车道标记的距离。如果周围车辆相对于自我车辆在另一个车道中行驶，那么还有对周围车辆的横向距离。如果周围车辆在和自我车辆相同的车道内行驶，那么有对其他车辆的纵向距离，但是仅仅有小的横向距离或者甚至没有横向距离。车辆的纵向位置涉及在道路的行进方向上所看到的位置。还有横向位置分量。横向方向垂直于纵向方向。

在步骤a中，确定分别构成自我车辆的可行运动近似(approximation)的轨迹的集合。

自我车辆的可行运动是由自我车辆的物理和/或设计约束来设定的。约束可以来自自我车辆本身，例如它的技术性能，但是也可以由外在因素来设定，比如道路条件或者天气条件，例如滑的道路或者大雨。

在步骤a中，可以假定多个加速度分布(profiles，或称曲线)，例如多个恒定的加速度分布。加速度分布可以被选择为在从自我车辆的最小加速度到自我车辆的最大加速度的范围中。最小加速度和最大减速度相同。如上面所提及的，最小和最大加速度可以由自我车辆的物理和/或设计约束来设定。

预测范围是假设发生车道变更操作的时间段。预测范围可以是从1到60秒的范围，优选地在从2到30秒的范围中，更优选地在从5到15秒的范围中，比如例如10秒。

在步骤b中，估计在预测范围上在可获得的用以执行车道变更操作的车辆间通行间隔和时间场合上在步骤a中所确定的轨迹的集合。该估计可以考虑一个、两个、三个或者多个车辆间通行间隔。可获得的车辆间通行间隔的集合可包括在目标车道中的在传感系统(例如包括摄像和/或雷达监测)的传感器范围中被检测到的车辆间通行间隔。取决于传感器的类型和传感器的数量，传感器范围可以变化，但是可以在自我车辆的车前或车后在从50到200米的范围中，例如自我车辆的车前100米和车后100米。在传感器范围中意味着传感器能够检测位于从载有传感系统的自我车辆延伸到传感器范围的区域中的物体。在上面的实例中，从自我车辆的+/-0到100米中的物体能够被检测到。

自我车辆的传感系统可以被利用来确定至少一个周围物体，优选地所有或者基本上所有周围物体的相对位置和/或速度，以由此确定现有的车辆间通行间隔。此外，或者可选地，周围物体可以传输关于它们的位置和/或速度的信息，并且自我车辆可以直接地或者经由信息数据库来接收该信息。在该情形下，目标车道的被搜索用于在预测范围上执行车道变更操作的可获得的车辆间通行间隔和时间场合的部分的纵向延伸可以被设定成可预选值或者可以取决于交通状况和交通条件来选择。

自我车辆将要横穿以便执行车道变更操作的对应空间可以被分成三个区域：在当前车道中的安全区域，车道变更区域和车辆间通行间隔区域。

在当前车道中的安全区域由当靠近车道变更区域时自我车辆应该考虑(即考虑在内)的物体来限定，例如，车辆、行人和路障。

车道变更区域由其中自我车辆没有路权的环境来限定，即当执行车道变更操作的横向运动时自我车辆必须考虑的物体。

车辆间通行间隔区域由在自我车辆离开车道变更区域且移动到目标车道中之后自我车辆应该考虑的物体来限定。车辆间通行间隔区域位于目标车道中。

最小时间是自我车辆横穿车道变更区域所花费的最小时间，即自我车辆从其当前车道执行横向移动进入到目标车道所花费的最小时间，例如在1和5秒之间，比如3秒。

作为步骤b的估计的结果，选择执行车道变更操作的可行的车辆间通行间隔和时间场合的子集合并且建立车道变更轨迹的对应集合。然后某个轨迹与某个车辆间通行间隔和时间场合关联。

车辆间通行间隔是可行的意味着车辆间通行间隔使用步骤a中的一个或多个轨迹在某个时间场合处是可达到的。步骤b包括确定在步骤a中所确定的轨迹是否能使自我车辆进入某个车辆间通行间隔的对应车道变更区域中并且保持在该车道变更区域中最小时间，以及之后在预测范围上安全地位于目标车道中的对应车辆间通行间隔区域中。

为了避免与周围交通环境中的物体的碰撞冲突，该方法可包括自我车辆应该与周围物体保持最小安全距离d_s。最小安全距离d_s可以由下面公式来描述，

其中v_i是由i所表示的周围在前物体的速度，并且和τ分别表示自我车辆E应该与周围物体所保持的最小距离和时间间隔。

在步骤c中，从安全临界角度在可行的车辆间通行间隔和时间场合的集合上估计来自步骤b的车道变更轨迹的集合。

步骤c可包括考虑安全关键事件。安全关键事件是如果发生就会威胁到自我车辆的事件，以致自我车辆会有被卷入事故中的风险。

安全关键事件可包括执行实质制动操作的相关在前车辆，例如在自我车辆前方的车辆。实质制动操作的特征是执行车辆的完全或者大致完全能力的制动。可以假定相关在前车辆像普通车辆一样制动。

可选地，或者另外地，安全关键事件可包括在其当前车道中在自我车辆前方的周围车辆执行突然的未被期望的车道变更操作。

当计划车道变更操作时，应该被考虑的安全关键事件是任何相关在前车辆的意外地执行实质制动操作的可能性，如在上所描述的。考虑到这种可能性，如果这种事件发生则自我车辆将由于车道变更操作而不能避免碰撞，那么自我车辆应该不执行车道变更操作。因此，当选择车辆间通行间隔和时间场合用于何时开始该操作时，除了使得自我车辆能够进入车道变更区域中并且保持在该区域中最小时间以及之后在预测范围上安全地位于车辆间通行间隔区域中的某个加速度分布以外，自我车辆还可能应用减速度分布以使得它不会在接下来的时间场合处比最小安全距离更靠近周围车辆。这样，当确定最合适的用于执行车道变更操作的车辆间通行间隔和时间场合时，考虑了执行实质制动操作的相关在前车辆的可能性，并且因此自我车辆在这种情形下避免碰撞应该是可能的。

步骤d包括在考虑了步骤c的安全临界方面情况下，选择具有相应车辆间通行间隔和时间场合的执行车道变更操作的优选车道变更轨迹。

自我车辆的速度可以被限制在车道变更区域中。

为了进一步考虑相关在前车辆的意外地执行实质制动操作同时在车道变更区域中的可能性，自我车辆在纵向方向x上的速度v_x(v_i)被限定为：

其中v_i是由i来表示的周围在前物体的速度，表示自我车辆E的最大允许速度，表示自我车辆E的最小加速度，即最大减速度，以及d_b表示可能的制动距离，例如被限定为：

步骤d中的选择可通过在考虑步骤b以及步骤c的安全临界方面(safety criticalperspective，或称安全临界角度)情况下选择这样的轨迹来执行，对于该轨迹，用于自我车辆的一个或多个所需的控制信号(例如纵向加速度/减速度)具有最小量级。

作为可选的或者补充，步骤d中的选择可以通过在考虑了步骤b和步骤c的安全临界角度情况下选择具有首先适时到来的相应车道变更区域的车辆间通行间隔作为优选的车辆间通行间隔来执行。

还作为可选地，能够在考虑步骤b和步骤c的安全临界角度情况下选择相应的车道变更区域是最大的车辆间通行间隔。

根据本发明，还提供一种用于估计用以执行车道变更操作的车辆间通行间隔和时间场合的系统。当自我车辆在道路的当前车道上行驶时执行车道变更操作，该道路还包括与当前车道相邻的目标车道。车道变更操作包括自我车辆从当前车道变更到目标车道中的车辆间通行间隔中。

该系统包括：

-用于确定分别构成自我车辆的可行运动近似的轨迹的集合的单元，

-单元，本单元用于在预测范围上在执行车道变更操作的可获得的车辆间通行间隔和时间场合上估计该轨迹的集合，以选择执行车道变更操作的可行的车辆间通行间隔和时间场合的子集合并且建立车道变更轨迹的对应集合的，

-用于从安全临界角度估计在可行的车辆间通行间隔和时间场合的集合上车道变更轨迹的集合的单元，和

-用于选择具有相应的车辆间通行间隔和时间场合以执行车道变更操作的优选的车道变更轨迹的单元。

因此系统的这些单元对应如在本文中所公开的方法的步骤，以致系统适于实施该方法。

系统可以进一步地包括传感系统，例如包括摄像和/或雷达监测，用于确定周围物体中的至少一个物体，优选地所有或者基本上所有周围物体的相对位置和/或速度。

根据本发明，进一步提供了包括用于估计车辆间通行间隔和时间场合以执行如本文中所公开的车道变更操作的系统的自主车道变更系统。

此外，存在包括自主车道变更系统的先进的驾驶辅助系统。

而且，提供了一种车辆，该车辆包括用于估计车辆间通行间隔和时间场合以执行如本文中所公开的车道变更操作的系统。此外或可选地，车辆可包括车道变更系统和/或先进的驾驶辅助系统。

附图说明

参考附图，以下将通过非限定性实例来进一步解释本发明，其中：

图1图解了其中自我车辆行驶在道路上的交通状况，

图2图解了根据本发明用于估计车辆间通行间隔和时间场合以执行车道变更操作的示范性系统，和

图3图解了根据本发明用于估计车辆间通行间隔和时间场合以执行车道变更操作的示范性方法。

应该注意的是，附图不必按比例绘制并且为了清晰的目的本发明的某些特征的尺寸可能会被夸大。

具体实施方式

在下面本发明将由实施例来举例说明。然而应该意识到的是为了解释本发明的原理实施例被包括在但是并不限定本发明的范围，本发明的范围由所附权利要求来限定。实施例中两个或多个实施例的细节可以彼此组合。

图1示意性地图解了其中自我车辆E行驶在道路1上的交通状况，该道路具有用于在相同方向上通行的至少两个邻近车道3，5。此外在道路1上可以有在相同方向和/或在另一个方向上的一个或多个另外的车道。自我车辆E行驶在当前车道3上。另一个形成目标车道5的车道与当前车道3相邻，用于自我车辆E的车道变更操作。在所图解的交通状况中，由四个周围车辆，第一周围车辆S₁，第二周围车辆S₂，第三周围车辆S₃和第四周围车辆S₄。在目标车道5中第一周围车辆S₁在第二周围车辆S₂前方行驶。因此图解的是在目标车道5中在第一周围车辆S₁和第二周围车辆S₂之间的车辆间通行间隔。在当前车道3中第三周围车辆S₃在第四周围车辆S₄的前方行驶。

有时，例如当在当前车道3中的在前车辆行驶缓慢时或者当有较快车辆从后方靠近时，自我车辆E从它的当前车道3变更到目标车道5的车道变更是被期望的。当例如由于道路作业原因而当前车道3结束时，车道变更也是被期望的。

术语车辆间通行间隔(inter-vehicle traffic gap)指代纵向距离，例如在两个车辆之间用米来表示。纵向距离是所看到的沿着道路1的行驶方向X和/或沿着车道标记的距离。如果周围车辆S₁，S₂在不同于自我车辆E的另一个车道5中行驶，那么和周围车辆S₁，S₂还有横向距离。如果周围车辆S₃，S₄在与自我车辆E相同的车道3中行驶，那么存在与其他车辆S₃，S₄的纵向距离，但仅仅有很小的横向距离或者甚至没有横向距离。车辆的纵向位置指代看到的沿着道路行驶方向X的位置。也有横向位置分量。横向方向Y垂直于纵向方向X。

对于某些交通状况，其中自我车辆E没有路权，像图1中所图解的交通状况，自我车辆E将要横穿的对应空间能够被分成三个区域：在当前车道中的安全区域7、车道变更区域9和车辆间通行间隔区域11。

当前车道3中的安全区域7由物体，例如车辆、行人和路障来限定，这些物体是自我车辆E当靠近车道变更区域9时应该考虑的。在图1中图解的交通状况中，自我车辆E应该考虑在当前车道3中的第三周围车辆S₃和第四周围车辆S₄。

由其中自我车辆E没有路权的环境，即自我车辆E当执行车道变更操作的横向运动时必须考虑的物体(例如车辆、行人和路障)来限定车道变更区域9。当自我车辆E从当前车道3横向移动到目标车道5中时它应该保持与这些物体的最小安全距离。在图1中所图解的交通状况中，自我车辆E应该考虑在当前车道3和目标车道5中的所有四个周围车辆S₁，S₂，S₃，S₄。

车辆间通行间隔区域11由自我车辆E在离开车道变更区域9中应该考虑的物体，例如车辆、行人和路障来限定。在图1中图解的交通状况中，自我车辆E应该考虑在目标车道5中的第一周围车辆S₁和第二周围车辆S₂。

自我车辆E设置有用于估计车道变更操作的系统200，该系统200在下面结合图2被进一步描述。系统200可以形成自主车道变更系统的一部分。自我车辆E可以进一步设置有至少一个附加系统，其适于确定自我车辆E在道路1中的位置和其速度，如在现有技术中所公知的。其他的系统可以适于以公知的方式来确定周围车辆S₁，S₂，S₃，S₄相对于自我车辆E的位置和速度v₁，v₂，v₃，v₄。

为了计划车道变更操作，系统200适于选择在目标车道5中的车辆间通行间隔，以及自我车辆E应该在哪个时间场合横向移动到所选择的车辆间通行间隔中。通过将车道变更操作主要认定为纵向运动计划问题，如在此处所描述的用于车辆间通行间隔和最初时间选择的方法确定是否存在允许自我车辆E安全地将其定位在目标车道5中的车辆间通行间隔中的纵向轨迹。该方法应该因此确定某个车辆间通行间隔是否是可行的，以及在哪个时间场合车道变更操作应该开始。这样，选择的方法适于粗略地估计哪个车辆间通行间隔是最合适的，例如，通过控制信号，即为了达到车辆间通行间隔该信号是所需的纵向减速度/加速度，以及在哪个时间场合开始横向运动到所选择的车辆间通行间隔中。

为了简单地估算某个车辆间通行间隔是否是可行的，通过加速度分布(例如恒定的加速度分布)能够粗略地近似自我车辆E的可行集合，加速度分布可以分布在从满足自我车辆E的物理和设计限制的最大到最小的可行加速度的离散的间隔内。限制可以来自自我车辆本身，例如它的技术性能，但是也可以由外部因素来设定，比如道路条件或天气条件，例如滑的道路或大雨。

这样，对于开始车道变更操作的每个可能的车辆间通行间隔和离散的时间场合，能够容易地确定某个加速度分布是否允许自我车辆E进入车道变更区域9中并且在该区域中保持最小时间t_min，以及之后在预测范围上安全地位于车辆间通行间隔区域11中。最小时间t_min是自我车辆E横跨车道变更区域9所花费的最小时间。为了允许平稳和舒适的车道变更操作，用于什么时候开始车道变更操作的最合适的车辆间通行间隔和时间场合能够被选择为具有可行地利用最低量级控制信号的相应时间场合的车辆间通行间隔。

为了避免与周围交通环境中的物体的碰撞冲突，自我车辆应该与所有周围物体S₁，S₂，S₃，S₄保持最小安全距离d_s，如由例如下面公式所描述的，

其中v_i是周围物体S_i的速度，并且和τ分别表示自我车辆E应该与周围物体S_i保持的最小距离和时间间隔。

为了进一步考虑在周围交通环境中的不确定性以及使得自我车辆E能够中断车道变更操作以便避免碰撞冲突的可能性，额外的安全方面应该被考虑。当计划车道变更操作时，应该被考虑的安全关键事件是任何相关在前车辆的意外地执行实质制动操作的可能性。考虑这种可能性，如果这种事件发生了而自我车辆E将没有能力避免碰撞，那么自我车辆E应该不执行车道变更操作。因此，当选择车辆间通行间隔和时间场合以用于何时开始该操作时，除了允许自我车辆E进入车道变更区域9中并且保持在该区域中最小时间t_min以及之后在预测范围上安全地位于车辆间通行间隔区域11中的某个加速度分布以外，自我车辆E应用减速度分布使得它不会在接下来的时间场合处比最小距离还靠近周围车辆也应该是可能的。这样，当确定最合适的车辆间通行间隔和时间场合以用于执行车道变更操作时，要考虑执行实质制动操作的相关在前车辆的可能性，并且因此自我车辆E在这种情形下避免碰撞应该是可能的。

为了进一步考虑意外地执行实质制动操作同时在车道变更区域9中的相关在前车辆S_i(如在图1中所图解的第一周围车辆S₁)的可能性，自我车辆E在纵向方向x上的速度v_x(v_i)被限定为：

其中v_xmax表示自我车辆E的最大允许速度，a_xmin表示自我车辆E的最小加速度，即最大减速度，以及d_b表示可能的制动距离，例如被限定为：

用于估计车辆间通行间隔和时间场合以用于执行车道变更操作的系统200，如在图2中所图解的，包括多个单元：

-单元210，用于确定分别构成自我车辆E的可行运动的近似的轨迹的集合，

-单元220，用于估计在预测范围上执行车道变更操作的可获得的车辆间通行间隔和时间场合上的该轨迹的集合，以选择执行车道变更操作的可行的车辆间通行间隔和时间场合的子集合并且建立车道变更轨迹的对应集合，

-单元230，用于从安全临界角度估计在可行的车辆间通行间隔和时间场合的集合上的车道变更轨迹的集合，和

-单元240，用于选择具有相应的车辆间通行间隔和时间场合的执行车道变更操作的优选的车道变更轨迹。

系统200可以进一步包括传感系统250，例如包括摄像和/或雷达监测，用于确定周围物体S₁，S₂，S₃，S₄中的至少一个物体，优选地所有或者基本上所有周围物体S₁，S₂，S₃，S₄的相对位置和/或速度。此外，或者可选地，周围物体S₁，S₂，S₃，S₄可以传输有关它们的位置和/或速度的信息并且自我车辆E可以直接地或者经由信息数据库来接收该信息。

根据本发明，可以进一步地提供自主车道变更系统，其包括如在本文中所公开的用于估计车辆间通行间隔和时间场合以执行车道变更操作的系统。

此外，可以具有包括自主车道变更系统的先进的驾驶辅助系统。

而且，可以提供一种车辆，该车辆包括如在本文中所描述的用于估计车辆间通行间隔和时间场合以执行车道变更操作的系统200、车道变更系统和/或先进的驾驶辅助系统。

在图3中图解了在上面被更详细地公开和描述的方法。该方法包括四个步骤。

110：步骤a包括确定分别构成自我车辆E的可行运动的近似的轨迹的集合，

120：步骤b包括估计在预测范围上执行车道变更操作的可获得的车辆间通行间隔和时间场合上的该轨迹的集合，以选择执行车道变更操作的可行的车辆间通行间隔和时间场合的子集合并且建立车道变更轨迹的对应集合，

130：步骤c包括从安全临界角度估计在可行的车辆间通行间隔和时间场合的集合上的车道变更轨迹的集合，和

140：步骤d包括选择具有相应的车辆间通行间隔和时间场合以执行车道变更操作的优选的车道变更轨迹。

落入所附权利要求的范围中的本发明的进一步的修改是可行的。这样，本发明应该不被认为限定在本文中所描述的实施例和附图上。相反地，参考说明书和附图，本发明的整个范围应该由所附权利要求来确定。

Claims

1.一种用于估计用以执行车道变更操作的车辆间通行间隔和时间场合的方法，所述方法由自我车辆(E)车载的系统(200)来执行，所述自我车辆(E)行驶在道路(1)的当前车道(3)上，所述道路(1)还包括与所述当前车道(3)相邻的目标车道(5)，所述车道变更操作包括所述自我车辆(E)从所述当前车道(3)变更到所述目标车道(5)中的车辆间通行间隔中，所述方法包括：

a)确定分别构成所述自我车辆(E)的可行运动的近似的轨迹的集合，

b)估计在预测范围上执行所述车道变更操作的可获得的车辆间通行间隔和时间场合上的所述轨迹的集合，以选择执行所述车道变更操作的可行的车辆间通行间隔和时间场合的子集合并且建立车道变更轨迹的对应集合，

c)从安全临界角度估计在可行的车辆间通行间隔和时间场合的所述集合上的车道变更轨迹的所述集合，和

d)选择具有相应的车辆间通行间隔和时间场合的优选的车道变更轨迹以执行所述车道变更操作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤a中假定多个加速度分布。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述多个加速度分布在从所述自我车辆(E)的最小加速度到所述自我车辆(E)的最大加速度的范围中。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，步骤b包括确定在步骤a中所确定的轨迹是否允许所述自我车辆(E)进入某个车辆间通行间隔的对应的车道变更区域(9)中并且保持在所述车道变更区域(9)中最小时间，并且之后在预测范围上安全地位于所述目标车道(5)中的对应的车辆间通行间隔区域(11)中。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，步骤b包括所述自我车辆(E)保持与所述周围物体(S₁，S₂，...，S_i，...S_k)之间的最小安全距离。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，步骤c包括考虑安全关键事件。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述安全关键事件包括在前车辆(S₁)执行实质制动操作。

8.根据权利要求4或当引用权利要求4时的权利要求5-7中任一项所述的方法，其特征在于，所述自我车辆(E)的速度被限制在所述车道变更区域(9)中。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，步骤d通过选择这样的轨迹来执行，即，对于所述轨迹，用于所述自我车辆(E)的一个或多个所需的控制信号具有最小的量级，所述控制信号例如是纵向加速度/减速度。

10.一种用于估计用以执行车道变更操作的车辆间通行间隔和时间场合的系统(200)，所述车道变更操作在所述车辆(E)行驶在道路(1)的当前车道(3)中时执行，所述道路(1)还包括与所述当前车道(3)相邻的目标车道(5)，所述车道变更操作包括所述自我车辆(E)从所述当前车道(3)变更到所述目标车道(5)的车辆间通行间隔中，所述系统(200)包括：

-用于确定分别构成所述自我车辆(E)的可行运动的近似的轨迹的集合单元(210)，

-单元(220)，用于在预测范围上执行所述车道变更操作的可获得的车辆间通行间隔和时间场合上估计所述轨迹的集合，以选择执行所述车道变更操作的可行的车辆间通行间隔和时间场合的子集合并且建立车道变更轨迹的对应集合，

-单元(230)，用于从安全临界角度估计在可行的车辆间通行间隔和时间场合的所述集合上的车道变更轨迹的所述集合，和

-单元(240)，用于选择具有相应的车辆间通行间隔和时间场合的优选的车道变更轨迹以执行所述车道变更操作。

11.根据权利要求10所述的系统(200)，其特征在于，进一步包括

-传感系统(250)，用于确定所述周围物体(S₁，S₂，...，S_i，...S_k)中的至少一个的相对位置和/或速度。

12.一种包括根据权利要求10或11所述的系统的自主车道变更系统。

13.一种包括根据权利要求12所述的自主车道变更系统的先进的驾驶辅助系统。

14.一种包括根据权利要求10或11所述的系统(200)、根据权利要求12所述的自主车道变更系统和/或根据权利要求13所述的先进的驾驶辅助系统的车辆。