CN107433946B - 考虑优先级的用于控制变道的装置和方法 - Google Patents

考虑优先级的用于控制变道的装置和方法 Download PDF

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Abstract

提供了一种考虑优先级的用于控制变道的装置和方法。用于控制变道的装置包括：碰撞判断器，在本车辆变道之前或者在本车辆变道期间，碰撞判断器检查是否存在具有碰撞可能性的目标车辆，目标车辆尝试从与本车辆在其上行驶的本道路对应的关注道路的区域变道至本车辆变道至的目标道路；以及优先级确定器，考虑以下中的至少一个来确定本车辆和目标车辆之中首先执行变道的优先车辆：当存在目标车辆时本车辆和目标车辆到目标道路的可及性、以及当目标车辆或本车辆位于待汇合的道路上时到汇合点的可及性。

Description

考虑优先级的用于控制变道的装置和方法
相关申请的交叉引用
本申请基于并要求于2016年5月27日向韩国专利局提交的韩国专利申请第10-2016-0065768号的优先权的权益，通过引用将其公开内容全部结合于本文中。
技术领域
本公开内容涉及在变道的时候防止碰撞的技术，且更具体地，涉及用于通过考虑车辆的优先级而考虑变道的优先级的控制变道的装置和方法。
背景技术
通常，在道路上行驶的车辆会经常改变它们的车道，并且当两个车辆尝试向同一车道进行变道时，存在事故的危险。
因此，根据相关技术，当朝向待改变的目标车道进行变道时，通过车辆传感器基于目标车辆的速度和与本车辆的相对距离来确定与目标车辆的碰撞危险。
发明内容
已经做出本公开内容以解决在现有技术中出现的上述问题，同时完全保持了由现有技术所实现的优点。
本公开内容的一个方面提供了一种考虑优先级的用于控制变道的装置和方法，其能够执行控制使得通过考虑车辆的变道的优先级在避免碰撞的情况下进行变道。
本公开内容的目的不限于上述的目的，并且本领域技术人员可以从下面的描述中清楚地理解在上面未描述的其它目的。
根据本公开内容的示例性实施方式，一种用于控制变道的装置包括：碰撞判断器，在本车辆变道之前或者在本车辆变道期间，碰撞判断器检查是否存在具有碰撞可能性的目标车辆，目标车辆尝试将车道从与本车辆在其上行驶的本道路对应的关注道路的区域改变至本车辆变道至的目标道路；以及优先级确定器，考虑以下中的至少一个确定本车辆和目标车辆之中首先执行变道的优先车辆：当存在目标车辆时本车辆和目标车辆到目标道路的可及性，以及当目标车辆或本车辆位于待汇合的道路上时到汇合点(join point)的可及性。
根据本公开内容的另一示例性实施方式，一种通过至少一个处理器控制变道的方法包括以下步骤：在本车辆变道之前或者在本车辆变道期间，检查是否存在具有碰撞可能性的目标车辆，目标车辆尝试从与本车辆在其上行驶的本道路对应的关注道路的区域变道至目标道路；并且考虑以下中的至少一个确定本车辆和目标车辆之中首先执行变道的优先车辆：当存在目标车辆时到目标道路的可及性，以及当目标车辆或本车辆位于待汇合的道路上时到汇合点的可及性。
附图说明
通过以下结合附图进行的详细说明，本公开内容的以上目的和其它的目的、特征及优点将更加显而易见：
图1是示出了根据本公开内容的用于控制变道的装置的框图。
图2A至图2D是示出了根据本公开内容的用于控制变道的装置的确定优先级的示例的视图。
图3是示出了用于根据本公开内容的控制变道的方法的流程图。
具体实施方式
将参考附图通过下面详细描述的示例性实施方式对本公开内容的上述目的和其它目的，以及优点和特征以及实现他们的方法进行说明。然而，本公开内容并不限于以下公开的示例性实施方式，而是将以各种形式实施。本公开内容的示例性实施方式对本公开内容进行了清楚的描述，且被提供使得本领域技术人员可容易地理解本公开内容的范围。因此，本公开内容将通过所附权利要求的范围来限定。同时，在本说明书中使用的术语是为了解释示例性实施方式，而不是限制本公开内容。除非另有相反地明确说明，否则本说明书中的单数形式也包括复数形式。在本说明书中使用的单词“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”将被理解为暗示包括所述组件、步骤、操作和/或元件，而不排除任何其它的组件、步骤、操作和/或元件。
在下文中，将参考附图对本公开内容的示例性实施方式进行详细说明。
图1是示出了根据本公开内容的示例性实施方式的用于控制变道的装置的框图。
如在图1中所示，根据本公开内容的示例性实施方式的用于控制变道的装置10包括碰撞判断器130、优先级确定器140，以及变道支持件150。
当本车辆尝试改变本车辆正在其上行驶的车道时，碰撞判断器130基于从传感器110和/或通信器120所接收的信息检查与本车辆正在其上行驶的本道路对应的关注道路的区域。此外，碰撞判断器130检查是否存在具有碰撞可能性的目标车辆，该目标车辆尝试从关注道路的区域变道到本车辆的变道的目标道路。
例如，在本车辆在第一道路上行驶且目标道路是第二道路的情况下，碰撞判断器130可将第三道路确定为关注道路的区域。
这里，在本车辆是非自主车辆的情况下，碰撞判断器130可以通过驾驶员的指示灯的操作、操纵杆的操作等来检查变道的尝试。
此外，在本车辆是自主车辆(autonomous vehicle，无人驾驶车辆)的情况下，碰撞判断器130可通过自主系统的自主行驶值来检查变道的尝试。在这种情况下，碰撞判断器130、优先级确定器140，以及变道支持件150可以是自主系统的组件。
碰撞判断器130可以基于从激光雷达、雷达和摄像机的传感器110的至少一个接收到的信息，检查是否存在具有碰撞危险的目标车辆。更具体地，碰撞判断器130可以指示至少一个传感器110从每个传感器110发送信号或图像，并分析所接收到的信号或图像来检查是否存在具有碰撞可能性的目标车辆。
可选地或可替代地，碰撞判断器130可以经由通信器120使用基于车辆对外界(V2X)或者车辆对车辆(V2V)的通信或者使用基于连通性的通信，来检查是否存在具有碰撞可能性的目标车辆。在这种情况下，碰撞判断器130也可以基于通过通信器120所接收的信息，通过由路径引导设备(如导航)等所使用的GPS坐标等检查周围车辆的位置来检查是否存在目标车辆。
因此，碰撞判断器130可以基于本车辆以及周围车辆的行驶速度以及本车辆与周围车辆之间的距离，检查在关注道路的区域上行驶的关注车辆是否是具有碰撞可能性的目标车辆。可以通过本车辆本身将诸如本车辆的速度的信息提供给碰撞判断器130，同时可以通过传感器110和/或通信器120的操作将诸如周围车辆的速度和相对位置的信息提供给碰撞判断器130。可以通过碰撞判断器130使用由碰撞判断器130的处理器所存储的计算机可读代码或软件来确定如本车辆和周围车辆之间的距离的信息。
在存在目标车辆的情况下，优先级确定器140考虑以下中的至少一个来确定在本车辆和目标车辆中首先执行变道的优先车辆：到连接点(joinpoint)的可及性(accessibility)、变道的原因、以及到目标道路的可及性。
在这种情况下，在本车辆和目标车辆之间的通信是可用的以及不可用的情况下，优先级确定器140通过不同的方法来确定优先车辆。在下文中，将分别说明每种情况。
首先，在车辆之间的通信是不可用的情况下，优先级确定器140考虑到目标道路的可及性来确定优先车辆。
更具体地，优先级确定器140可确定在本车辆和目标车辆中其车身比其它车辆占据更多目标道路的车辆，或者比其它车辆更靠近目标道路中心的车辆作为优先车辆。在这种情况下，优先级确定器140可以基于来自至少一个传感器110的图像或信号来检查到目标道路的可及性。
接着，在车辆之间的通信是可用的情况下，优先级确定器140经由通信器120通过车辆之间的通信来检查目标车辆的变道的原因。此外，优先级确定器140可考虑预设优先级，确定本车辆和目标车辆中具有更高优先级的变道的原因的车辆作为优先车辆。
此处，在本车辆和目标车辆的变道的原因具有相同优先级的情况下，优先级确定器140还可以考虑目标道路的可及性来确定优先车辆(类似于在车辆之间的通信是不可用的情况)。
可替代地，在本车辆和目标车辆的至少一个在与目标道路汇合的道路上行驶时，优先级确定器140还可以确定更靠近接合点(junction point)的车辆作为优先车辆。
在这种情况下，上述变道的原因可以包括以下至少一个：由于没有车道而变道、为了右转或左转而变道、以及正常的变道。
在这种情况下，可以按如下顺序将优先级设置为高：由于没有车道而变道，为了左/右转的变道，以及正常的变道。此处，正常的变道可以是为了通过(passing)的改变，为了在通过之后返回的改变，为了使用目标道路行驶的改变等。
可替代地，同样在车辆之间的通信是可用的情况下，优先级确定器140不发送和接收变道的原因，而是也可以仅使用到汇合点的可及性和到目标道路的可及性的至少一个来确定优先车辆。
在本车辆不是优先车辆而是自主车辆的情况下，变道支持件150可以在目标车辆变道之后尝试变道。在这种情况下，变道支持件根据需要还可以执行诸如减速等的控制。
在本车辆不是优先车辆且不是自主车辆的情况下，变道支持件150可以警告驾驶者变道的危险，或者辅助控制车道的保持。
在此，变道支持件150可以是盲点检测设备，并且也可以是与盲点检测设备进行通信的组件。可替代地，变道支持件150可以是车道保持辅助系统(LKAS)，并且还可以是与LKAS通信的组件。
同时，根据上述示例性实施方式，碰撞判断器130、优先级确定器140，以及变道支持件150可包括至少一个处理器和至少一个存储器。可替代地，碰撞判断器130、优先级确定器140，以及变道支持件150也可以是包括在至少一个处理器内的组件。存储器可以存储程序、计算机可读代码或软件。可由处理器通过执行存储程序、计算机可读代码或软件来实现上述操作。
如上所述，根据本公开内容的示例性实施方式，由于可以预先防止由于向同一道路改变它们的车道的两辆车的碰撞危险，因此可以支持驾驶员的安全驾驶。
在下文中，将参考图2A到图2D对根据本公开内容的示例性实施方式的用于控制变道的装置的确定优先级的示例进行说明。图2A至图2D是示出了根据本公开内容的示例性实施方式的用于控制变道的装置的确定优先级的示例的视图。
Figure BDA0001123248140000071
车辆之间的通信是不可用的情况
参考图2A，尝试变道至第二道路同时在第一道路上行驶的本车辆(车辆A)的碰撞判断器130检查在作为关注道路的区域的第三道路上是否存在车辆。作为检查结果，由于在第三道路上存在车辆B，因此碰撞判断器130判断在第三道路上的车辆B是否尝试变道。
碰撞判断器130可以基于由传感器110所提供的信息和/或从通信器120接收到的关于车辆B的信息，通过检查车辆B随着时间通过改变车辆B的横向位置而逐渐靠近第二道路，来检查车辆B尝试变道(参见图2A的从之前的位置到当前位置的图像)。
碰撞判断器130可以使用车辆A和车辆B的速度、以及车辆A与车辆B之间的距离来检查车辆B是否是具有碰撞危险的目标车辆。
例如，在车辆A的速度是80km/h、车辆B(当前位置)前进的速度是70公里/小时并且两车之间的纵向距离为10m的情况下，当车辆A和车辆B同时进行变道时，会出现碰撞危险或者感知的差异。在这种情况下，碰撞判断器130确定车辆B作为目标车辆，并且通知优先级确定器140车辆B被确定为目标车辆。
由于车辆A和车辆B两者均没有位于汇合道路上，因此优先级确定器140考虑车辆A和车辆B到第二道路(其是目标道路)的可及性来确定车辆A和车辆B之中的优先车辆。
在图2A中，由于车辆B比车辆A更接近第二道路的中心，因此优先级确定器140可确定车辆B作为优先车辆。因此，具有优先级的车辆B可以继续执行变道。
在这种情况下，在具有低优先级的车辆A是自主车辆的情况下，在车辆B完成变道之后，车辆A的变道支持件150在确保安全距离之后通过减速或加速来执行变道。
另一方面，在车辆A不是自主车辆的情况下，车辆A的变道支持件150使用扬声器等警告车辆A的驾驶员，以便不变道。可替代地，车辆A的变道支持件150还可以支持车道保持控制。
同时，不同于图2A，本车辆在确定变道的时间点没有发现目标车辆，并且还可以在执行变道时检查目标车辆。
在下文中，将参考图2B对在在执行变道同时发现目标车辆的情况下用于控制变道的方法进行说明。
参考图2B，车辆A和车辆B在相同的时间点t确定变道并且开始变道。
此外，碰撞判断器130识别这两个车辆在进行变道的时间点(t+k)同时进行变道，并判断存在相互碰撞的危险。
作为检查结果，由于车辆B比车辆A略微更靠近第二道路的中心，并且车辆B的车身也更靠近第二道路，因此优先级确定器140判断出车辆B是优先车辆。
因此，在确定优先级之后的时间点(t+k+x)，具有优先权的车辆B继续执行向第二道路的变道。在这种情况下(时间点(t+k+x))，车辆A返回到第一道路(其是原始车道)，并在车辆B完成变道之后，在确保安全距离之后通过减速或者加速来执行变道。
同时，如在图2A和图2B中所示的，在车辆A和车辆B之间的通信是不可用的情况下，当在汇合车道上存在车辆A和车辆B的至少一个时，在两个车辆中更靠近汇合点的车辆可以被确定为优先车辆。
Figure BDA0001123248140000091
车辆之间的通信是可用的情况
如在图2C中所示，车辆A和车辆B的碰撞判断器130利用通信器120通知周围车辆执行变道以及目标道路的信息。
如果在周围车辆中存在由于变道至同一道路而具有碰撞危险的目标车辆，则碰撞判断器130通知目标车辆变道的原因(tc)。
然而，由于车辆A的变道的原因是通过(passing)(正常的变道)并且车辆B的变道的原因是车道汇合(lane join)，因此车辆A和车辆B的优先级确定器140确定车辆B的优先级高于车辆A的优先级。
因此，在车辆B首先完成变道时，车辆A的变道支持件150尝试变道，同时保持与车辆B的距离(tc+k+x)。
可替代地，如在图2D中所示，在车辆A和车辆B的行驶道路两者均朝向目标道路汇合时，车辆A和车辆B两者需要执行向目标道路的变道。在这种情况下，比车辆B更靠近汇合点的车辆A首先执行变道，并且车辆B可以执行减速，然后可尝试在车辆A的变道完成之后变道。
在下文中，将参考图3对根据本公开内容的示例性实施方式的用于控制变道的方法进行描述。图3是示出了根据本公开内容的示例性实施方式的用于控制变道的方法的流程图。
参考图3，如果车辆对车辆的通信是可用的(在S310中的是)，则在尝试变道之前使用车辆对车辆的通信，碰撞判断器130通知周围车辆尝试变道(变道意图)以及目标道路的信息(该目标道路是其车道待改变的道路)。
接着，碰撞判断器130检查在关注道路的区域是否存在尝试变道至目标道路的关注车辆(S330)。
在这种情况下，碰撞判断器130可以使用至少一个传感器110(如激光雷达、雷达以及摄像机)、V2X的通信、车辆对车辆(V2V)的通信以及基于连通性的通信的至少一个来检查是否存在关注车辆。这样，碰撞判断器130可以通过从其它车辆接收变道意图和目标道路的信息来检查是否存在关注车辆。
另外，碰撞判断器130也可以通过使用传感器110检查当前在关注道路的区域行驶的车辆随时间变得接近于目标道路来检查是否存在尝试变道的关注车辆。
如果存在关注车辆，则碰撞判断器130检查在本车辆和关注车辆之间是否存在碰撞可能性(S340)。在这种情况下，碰撞判断器130可以使用本车辆和关注车辆的速度以及本车辆与关注车辆之间的纵向距离来检查本车辆与关注车辆之间的碰撞可能性。
作为检查结果，如果存在碰撞可能性，则碰撞判断器130可将关注车辆确定为目标车辆。
优先级确定器140使用本车辆和目标车辆的变道的原因的优先级来确定优先车辆(S350)。
此处，当本车辆和目标车辆中的至少一个在与目标道路汇合的道路上行驶时，优先级确定器140还可以使用本车辆和目标车辆到目标车道的可及性、以及到汇合点的可及性中的至少一个确定优先车辆。
如上所述，根据本公开内容的示例性实施方式，由于可以预先防止朝向同一道路改变它们的车道的两辆车的碰撞危险，因此可以支持驾驶员的安全驾驶。
如上所述，根据本公开内容的示例性实施方式，当两辆车朝向同一道路改变它们的车道时，两车之间的碰撞可能性会降低。
以上，虽然已经参照示例性实施方式和附图说明了本公开内容，但是本公开不限于此，而是在不背离在所附权利要求中所要求的本公开内容的精神和范围的情况下，可以由本公开内容所属的本领域的技术人员进行各种修改和改变。
图中各元件的符号
110：传感器
120：通信器
130：碰撞判断器
140：优先级确定器
150：变道支持件
S310：通信是可用的吗？
S320：通知变道意图以及目标道路的信息
S330：存在关注车辆吗？
S340：存在碰撞可能性吗？
S350：确定优先车辆。

Claims (14)

1.一种用于控制变道的装置，所述装置包括：
碰撞判断器，在本车辆变道之前或者在所述本车辆变道期间，所述碰撞判断器检查是否存在具有碰撞可能性的目标车辆，所述目标车辆尝试从与所述本车辆所行驶的本道路对应的关注道路的区域变道至所述本车辆变道至的目标道路，以及
优先级确定器，基于以下中的至少一个来确定所述本车辆和所述目标车辆之中首先执行变道的优先车辆：当存在所述目标车辆时所述本车辆和所述目标车辆到所述目标道路的可及性、以及当所述目标车辆或所述本车辆位于待汇合的道路上时到汇合点的可及性。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，当需要进行变道时，所述碰撞判断器通过车辆对外界(V2X)通信或车辆对车辆(V2V)通信通知周围车辆变道意图以及所述目标道路的信息，并且当存在所述目标车辆时，所述碰撞判断器通过所述车辆对车辆通信通知所述目标车辆变道的原因。
3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述变道的原因包括按照所述变道的原因的优先级顺序排列的以下因素中的至少一个：由于没有车道而变道、为了右转或者左转而变道、以及正常变道。
4.根据权利要求2所述的装置，其中，当从所述目标车辆接收到所述变道的原因时，所述优先级确定器考虑所述变道的原因的预设优先级来确定所述本车辆和所述目标车辆中的所述优先车辆。
5.根据权利要求2所述的装置，其中，当所述目标车辆没有接收到所述变道的原因或者所述本车辆和所述目标车辆的所述变道的原因具有相同优先级时，所述优先级确定器根据从传感器接收的信息，基于所检查的到所述目标道路的可及性以及到所述汇合点的可及性，来确定所述优先车辆。
6.根据权利要求1所述的装置，进一步包括变道支持件，在所述本车辆不是所述优先车辆而是自主车辆时，所述变道支持件在所述目标车辆的变道之后尝试进行变道。
7.根据权利要求1所述的装置，进一步包括变道支持件，在所述本车辆不是所述优先车辆且不是自主车辆时，所述变道支持件通知驾驶员变道的危险或者执行车道保持控制。
8.一种用于由处理器控制变道的方法，所述方法包括以下步骤：
在本车辆变道之前或者在所述本车辆变道期间，通过所述处理器检查是否存在具有碰撞可能性的目标车辆，所述目标车辆尝试从与所述本车辆所行驶的本道路对应的关注道路的区域变道至目标道路，以及
通过所述处理器考虑以下中的至少一个来确定所述本车辆和所述目标车辆之中首先执行变道的优先车辆：当存在所述目标车辆时到所述目标道路的可及性、以及当所述目标车辆或所述本车辆位于待汇合的道路上时到汇合点的可及性。
9.根据权利要求8所述的方法，进一步包括如下步骤：
当需要进行变道时，由所述处理器通过车辆对车辆(V2V)通信通知包括所述目标车辆的周围车辆变道意图以及所述目标道路的信息，
当存在所述目标车辆时，由所述处理器通过所述车辆对车辆通信通知所述目标车辆所述本车辆的变道的原因。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述变道的原因包括按照所述变道的原因的优先级顺序排列的以下因素中的至少一个：由于没有车道而变道、为了右转或者左转而变道、以及正常变道。
11.根据权利要求9所述的方法，其中，确定所述优先车辆包括：当从所述目标车辆接收到所述变道的原因时，考虑所述变道的原因的预设优先级来确定所述本车辆和所述目标车辆中的所述优先车辆。
12.根据权利要求9所述的方法，其中，确定所述优先车辆包括：当所述目标车辆没有接收到所述变道的原因或者所述本车辆和所述目标车辆的所述变道的原因具有相同优先级时，考虑以下中的至少一个来确定所述优先车辆：所述本车辆和所述目标车辆到所述目标道路的可及性、以及到所述汇合点的可及性。
13.根据权利要求8所述的方法，进一步包括：当所述本车辆不是所述优先车辆而是自主车辆时，在所述目标车辆的变道之后通过所述处理器尝试进行变道。
14.根据权利要求8所述的方法，进一步包括：当所述本车辆不是所述优先车辆且不是自主车辆时，通过所述处理器通知驾驶员变道的危险或者执行车道保持控制。
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