CN114179795A

CN114179795A - 用于预测车道变换中的碰撞风险的系统及其方法

Info

Publication number: CN114179795A
Application number: CN202110970853.8A
Authority: CN
Inventors: 梁辰镐
Original assignee: Hyundai Mobis Co Ltd
Current assignee: Hyundai Mobis Co Ltd
Priority date: 2020-08-24
Filing date: 2021-08-23
Publication date: 2022-03-15
Anticipated expiration: 2041-08-23
Also published as: EP3960566A1; EP3960566B1; US20220055619A1; CN114179795B; KR20220026005A

Abstract

一种用于预测车道变换中的碰撞风险的系统及其方法，该系统包括：雷达传感器，其设置在主车辆的前部分和后部分以分别识别位于主车辆的前侧部分的前方车辆和位于主车辆的后侧部分的后方车辆；以及移动控制器，其被配置为当通过雷达传感器测量的对方车辆的位置不包括在局部地图的部分中时并且当对方车辆的相对加速度在特定时间内保持在允许范围内时确定主车辆能够变换车道。

Description

用于预测车道变换中的碰撞风险的系统及其方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年8月24日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2020-0106437号的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及用于基于雷达传感器预测车道变换决策中的碰撞风险的系统及其方法，并且更具体地涉及用于基于雷达传感器预测车道变换中的碰撞风险的系统及其方法，该系统能够通过在主车辆即将变换车道之前使用相对于位于目标车道内的前侧部分或后侧部分的车辆的相对距离或相对速度预测未来行为来防止碰撞风险。

背景技术

通常，高级驾驶员辅助系统(ADAS)是允许车辆在驾驶期间自我识别将发生的许多情况中的一些情况并且确定该情况以控制致动器的系统。

这样的ADAS通过整体采用自适应巡航控制(ACC)来基于由传感器感测到的车辆检测信息选择前方车辆作为控制目标并且通过控制加速/减速来自动控制行驶速度和跟随距离，以及车道保持辅助系统(LKAS)来通过调整行驶方向和导航信息(地图数据；全球定位系统(GPS))来辅助车道保持从而大大减轻驾驶员在驾驶期间的驾驶负担。

最近，对车辆的自动驾驶技术的关住已经增加。无人自动驾驶技术是指允许车辆在不涉及驾驶员的情况下自动驾驶的技术。

当在自动驾驶中变换车道时，通过诸如雷达或激光雷达的距离测量传感器检测相对于周围车辆的运动(相对距离；相对速度)，并且基于该信息确定是否变换车道。

换句话说，当触发变换车道的命令时，计算周围车辆的运动来确定是否将车道变换到下一车道，这被定义为确定车道变换风险的过程。

在这种情况下，假设在当前时间点周围车辆的运动(基于速度或加速度)在未来可以类似地进行，可以通过基于与应用车道变换风险的确定的目标车辆的相对运动计算碰撞时间(TTC)，或者通过诸如高精度定位传感器、惯性测量传感器的车载传感器基于关于主车辆的行为的信息预测未来轨迹来确定车道变换风险。

然而，由于常规的TTC可以根据周围车辆的行为而变化，因此当用作连续监测或确定的值时，常规的TTC可能是不合适的。高精度定位传感器、激光雷达或车辆通信模块价格较高，并且在需要更高可靠性要求的操作环境中受到显著限制。

发明内容

已经做出本公开以解决现有技术中出现的上述问题，同时保持由现有技术实现的优点不变。

本公开的一个方面提供一种用于基于雷达传感器预测车道变换决策中的碰撞风险的系统及其方法，该系统能够通过在主车辆即将变换车道之前使用关于相对于位于目标车道内的前侧部分或后侧部分的车辆的相对距离或相对速度的信息预测未来行为来防止碰撞风险。此外，在不开发额外的传感器或硬件的情况下，通过使用常规安装的前部雷达或后部雷达，可以降低车道变换中的事故风险，从而安全地变换车道。

本发明构思要解决的技术问题不限于上述问题，并且本公开所属领域的技术人员将从以下描述中清楚地理解本文未提及的任何其他技术问题。

根据本公开的一个方面，用于基于雷达传感器预测车道变换中的碰撞风险的系统可以包括：雷达传感器，其设置在主车辆的前部分和后部分并且被配置为分别识别位于主车辆的前侧部分的前方车辆和位于主车辆的后侧部分的后方车辆；以及移动控制器，用于形成局部地图以保持距主车辆左、右、前、后特定距离，并且当前方车辆的位置或后方车辆的位置不存在于局部地图的一区间中时，或当基于前方车辆的速度或后方车辆的速度，即使前方车辆的位置或后方车辆的位置包括在局部地图的区间中，在经过特定时间之后，前方车辆或后方车辆的位置被预测为不存在于局部地图的区间中时，确定主车辆能够变换车道。

根据实施例，雷达传感器可以分别设置在主车辆的前部分、左后部分和右后部分。

根据实施例，局部地图在主车辆的前向方向上可以包括：前向行驶车道区间，其对应于主车辆向前行驶的车道的宽度；左车道区间，其对应于位于前向行驶车道区间的左侧的左车道的宽度；以及右车道区间，其对应于位于前向行驶车道区间的右侧的右车道的宽度，并且在与主车辆的前向方向垂直的方向上可以包括：主车辆区间，其对应于主车辆的总长度；前方允许区间，其从主车辆区间向前延伸；以及后方允许区间，其从主车辆区间向后延伸。

根据实施例，当前方车辆以最大减速度制动时，前方允许区间可以是用于允许主车辆停止而不发生碰撞的最小停止距离，并且当后方车辆减速时，后方允许区间可以是距主车辆的距离。

根据实施例，局部地图可以包括：前方裕度区间，其具有根据驾驶员特性而变化的长度并且布置在主车辆区间与前方允许区间之间；以及后方裕度区间，其具有根据驾驶员特性而变化的长度并且布置在主车辆区间与后方允许区间之间。

根据实施例，当相对于前方车辆的相对距离的绝对值大于前方裕度区间的长度和前方允许区间的长度的总和时，移动控制器可以确定主车辆能够变换车道。

根据实施例，当相对于前方车辆的相对距离的绝对值等于或小于前方裕度区间的长度和前方允许区间的长度的总和时，但是因为相对于前方车辆的相对速度为正，或者即使相对于前方车辆的相对速度为负，前方车辆的相对加速度被测量为正，在经过特定时间之后，相对于前方车辆的相对距离的绝对值被预测为大于前方裕度区间的长度和前方允许区间的长度的总和时，移动控制器可以确定主车辆能够变换车道。

根据实施例，当相对于后方车辆的相对距离的绝对值大于后方裕度区间的长度和后方允许区间的长度的总和时，移动控制器可以确定主车辆能够变换车道。

根据实施例，当相对于后方车辆的相对距离的绝对值等于或小于后方裕度区间的长度和后方允许区间的长度的总和时，但是因为相对于后方车辆的相对速度为负，或者即使相对于后方车辆的相对速度为正，相对于后方车辆的相对加速度被测量为负，在经过特定时间之后，相对于后方车辆的相对距离的绝对值被预测为大于后方裕度区间的长度和后方允许区间的长度的总和时，移动控制器确定主车辆能够变换车道。

根据本公开的另一实施例，用于基于雷达传感器预测车道变换中的碰撞风险的方法包括：由移动控制器形成局部地图以保持距主车辆的左、右、前、后特定距离的局部步骤；通过设置在主车辆的前部分和后部分的雷达传感器感测相对于位于主车辆的前侧部分的前方车辆的相对速度和相对距离，以及相对于位于主车辆的后侧部分的后方车辆的相对速度和相对距离的感测步骤；以及当前方车辆的位置或后方车辆的位置不存在于局部地图的一区间中时，或当基于前方车辆的速度或后方车辆的速度，即使前方车辆的位置或后方车辆的位置存在于局部地图的区间中，在经过特定时间之后，前方车辆的位置或后方车辆的位置被预测为不存在于局部地图的区间中时，由移动控制器确定主车辆能够变换车道的变换步骤。

根据实施例，局部步骤可以包括在主车辆的前向方向上形成以下部分的步骤：前向行驶车道区间，其对应于主车辆向前行驶的车道的宽度；左车道区间，其对应于位于前向行驶车道区间的左侧的左车道的宽度；以及右车道区间，其对应于位于前向行驶车道区间的右侧的右车道的宽度，以及在与主车辆的前向方向垂直的方向上形成以下部分的步骤：主车辆区间，其对应于主车辆的总长度；前方允许区间，其从主车辆区间向前延伸并指示当前方车辆以最大减速度制动时用于允许主车辆停止而不发生碰撞的最小停止距离；以及后方允许区间，其从主车辆区间向后延伸并指示当后方车辆减速时距主车辆的距离。

根据实施例，局部步骤可以包括形成以下部分的步骤：前方裕度区间，其具有根据驾驶员特性而变化并且形成在主车辆区间与前方允许区间之间；以及后方裕度区间，其具有根据驾驶员特性而变化并且形成在主车辆区间与后方允许区间之间。

根据实施例，变换步骤可以包括以下步骤：当相对于前方车辆的相对距离的绝对值大于前方裕度区间的长度和前方允许区间的长度的总和时，确定主车辆能够变换车道。

根据实施例，变换步骤可以包括以下步骤：当相对于前方车辆的相对距离的绝对值等于或小于前方裕度区间的长度和前方允许区间的长度的总和时，但是因为相对于前方车辆的相对速度为正，或者即使相对于前方车辆的相对速度为负，前方车辆的相对加速度被测量为正，在经过特定时间之后，相对于前方车辆的相对距离的绝对值被预测为大于前方裕度区间的长度和前方允许区间的长度的总和时，确定主车辆能够变换车道。

根据实施例，变换步骤可以包括以下步骤：当相对于后方车辆的相对距离的绝对值大于后方裕度区间的长度和后方允许区间的长度的总和时，确定主车辆能够变换车道。

根据实施例，变换步骤可以包括以下步骤：当相对于后方车辆的相对距离的绝对值等于或小于后方裕度区间的长度和后方允许区间的长度的总和时，但是因为相对于后方车辆的相对速度为负，或者即使相对于后方车辆的相对速度为正，相对于后方车辆的相对加速度被测量为负，在经过特定时间之后，相对于后方车辆的相对距离的绝对值被预测为大于后方裕度区间的长度和后方允许区间的长度的总和时，确定主车辆能够变换车道。

根据本公开，可以通过在主车辆即将变换车道之前使用关于相对于位于目标车道内的前侧部分或后侧部分的车辆的相对距离或相对速度的信息预测未来行为来防止碰撞风险。另外，在不开发额外的传感器或硬件的情况下，通过使用常规安装的前部雷达或后部雷达，可以降低车道变换中的事故风险，从而安全地变换车道。

此外，可以提供通过本公开直接或间接理解的多种效果。

附图说明

从结合附图的以下详细描述中，本公开的以上和其他目的、特征和优点将更显而易见：

图1是示出根据本公开的实施例的用于基于雷达传感器预测车道变换中的碰撞风险的系统的框图；

图2是示出根据本公开的实施例的在用于基于雷达传感器预测车道变换中的碰撞风险的系统中感测到的侧方车辆的示图；

图3是示出根据本公开的实施例的在用于基于雷达传感器预测车道变换中的碰撞风险的系统中使用的局部地图的示图；

图4和图5是示出根据本公开的实施例的应用于用于基于雷达传感器预测车道变换中的碰撞风险的系统中的驾驶员特性数据的曲线图；以及

图6是示出根据本公开的实施例的用于基于雷达传感器预测车道变换中的碰撞风险的方法的流程图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述本公开的一些实施例。在将参考数字添加到每个附图的组件时，应当注意，即使在其他附图上显示相同或等效的组件时，也用相同的数字表示相同或等效的组件。此外，在本公开的实施例的以下描述中，将排除对公知特征或功能的详细描述，以免不必要地模糊本公开的要旨。

在描述根据本公开的实施例的组件时，可以使用诸如第一、第二、“A”、“B”、“(a)”、“(b)”等的术语。这些术语仅旨在区分一个组件与另一组件，并且这些术语不限制组成组件的性质、顺序或次序。此外，除非另有定义，否则本文所使用的所有术语(包括技术术语或科学术语)具有与本公开所属领域的技术人员通常理解的含义相同的含义。通用字典中所定义的这样的术语应被解释为具有与相关技术领域的上下文含义相同的含义，并且不应被解释为具有理想的或过于正式的含义，除非在本申请中明确定义为具有这样的含义。

在下文中，将参考图1至图5描述本公开的实施例。

图1是示出根据本公开的实施例的用于基于雷达传感器预测车道变换中的碰撞风险的系统的框图，图2是示出根据本公开的实施例的在用于基于雷达传感器预测车道变换中的碰撞风险的系统中感测到的侧方车辆的示图，并且图3是示出根据本公开的实施例的在用于基于雷达传感器预测车道变换中的碰撞风险的系统中使用的局部地图的示图。图4和图5是示出根据本公开的实施例的应用于用于基于雷达传感器预测车道变换中的碰撞风险的系统中的驾驶员特性数据的曲线图。

参考图1和图2，根据本公开的实施例，用于基于雷达传感器预测车道变换中的碰撞风险的系统可以包括相机120、雷达传感器130、速度传感器140、移动控制器110、警报发生器150和驱动装置160。

相机120可以安装在主车辆100的上部以拍摄主车辆100前方的车道。

雷达传感器130可以设置在主车辆100的前部分、左后部分和右后部分，可以识别位于主车辆100的前侧部分的前方车辆200或位于主车辆100的后侧部分的后方车辆300，并且可以感测主车辆100与前方车辆200之间的相对距离和相对速度，或者主车辆100与后方车辆300之间的相对距离和相对速度。

速度传感器140可以感测当前行驶的主车辆100的速度。

移动控制器110可以基于由相机120捕获的图像数据识别主车辆100前方的车道并且可以形成局部地图190。移动控制器110可以计算由雷达传感器130感测的相对于前方车辆200或后方车辆300的相对距离、相对速度和方向角，并且可以基于数据的纵向相对距离(r_X)或纵向相对速度(V_X ^r)通过状态估计技术计算纵向相对加速度(a_X ^r)。

局部地图190示出了所形成的空间以保持距主车辆100左、右、前或后特定距离，使得在变换车道之前，主车辆100确定相对于前方车辆200或后方车辆300的碰撞风险。

参考图3，在局部地图190中，在与主车辆100的前向方向匹配的方向上延伸的水平线的宽度可以是中央车道的宽度和中央车道两侧的车道的宽度的总和。水平线可以包括对应于主车辆100向前行驶的车道的宽度的前向行驶车道区间191、对应于位于前向行驶车道区间191的左侧的左车道的宽度的左车道区间195以及对应于位于前向行驶车道区间191的右侧的右车道的宽度的右车道区间193。

在局部地图190中，可以通过主车辆100与前方车辆200或后方车辆300之间的相对距离和相对速度的函数来确定在与主车辆100的前向方向垂直的方向上延伸的垂直线。垂直线可以包括对应于主车辆100的总长度的主车辆区间“C”、从主车辆区间“C”向前延伸的前方允许区间“E”以及从主车辆区间“C”向后延伸的后方允许区间“A”。

尽管主车辆区间“C”可以根据主车辆100的类型具有各种总长度，但是主车辆区间“C”可以根据主车辆100的总长度设置为固定值.

当位于主车辆100的前侧部分的前方车辆200以最大减速度制动时，前方允许区间“E”可以是用于允许主车辆100停止而不发生碰撞的最小停止距离，并且可以通过等式1确定。

等式1

在等式1中，“a_e”是突然制动期间的最大减速度，而“t_d”是延迟时间。

在这种情况下，当前方车辆200的相对速度(V_X ^r)为正时，由于前方车辆200与主车辆100之间的相对距离较长，因此主车辆100可以安全地变换车道。在这种情况下，在确定前方允许区间“E”时可以不考虑相对速度(V_X ^r)

因此，为了确定前方允许区间“E”，可以仅当相对速度(V_X ^r)为负时(这表示主车辆100更靠近前方车辆200)才考虑相对于前方车辆200的相对速度(V_X ^r)。

当位于主车辆100的后侧部分的后方车辆300减速时，后方允许区间“A”可以是距主车辆100的距离，并且可以通过等式2确定

等式2

在这种情况下，“a_max”可以是主车辆100的智能巡航控制(SCC)的最大减速度

在这种情况下，当后方车辆300的相对速度(V_X ^r)为负时，由于后方车辆300与主车辆100之间的相对距离较长，因此主车辆100可以安全地变换车道。在这种情况下，在确定后方允许区间“A”时可以不考虑相对速度(V_X ^r)。

因此，为了确定后方允许区间“A”，可以仅当相对速度(V_X ^r)为正时(这表示主车辆100更靠近后方车辆300)才可考虑相对于后方车辆300的相对速度(V_X ^r)。

此外，根据驾驶员特性而变化的前方裕度区间“D”可以形成在主车辆区间“C”与前方允许区间“E”之间，以及根据驾驶员特性而变化的后方裕度区间“B”可以形成在主车辆区间“C”与后方允许区间“A”之间。

参考图4和图5，驾驶员特性可以表示为基于速度的最小距离，该最小距离通过检查相对于驾驶员的安全纵向车头时距(safe longitudinal headway)来获得。

因此，可以通过选择与主车辆100的速度成比例的预设值的方案，根据驾驶员特性来选择前方裕度区间“D”和后方裕度区间“B”。

例如，对于具有优越驾驶能力的人(5％)，即使主车辆100的速度更高，前方裕度区间“D”和后方裕度区间“B”也被设置为更小的值。同时，对于具有较差驾驶能力的人(95％)，即使主车辆100的速度不高，前方裕度区间“D”和后方裕度区间“B”也被设置为更大的值。

当主车辆100与前方车辆200之间的相对距离的绝对值大于前方裕度区间“D”和前方允许区间“E”的长度的总和时，由于确定不存在碰撞风险，因此移动控制器110可以确定主车辆100能够变换车道。此外，当主车辆100与前方车辆200之间的相对距离的绝对值小于前方裕度区间“D”和前方允许区间“E”的长度的总和时，由于确定存在碰撞风险，因此移动控制器110可以确定主车辆100不能变换车道。

同时，当主车辆100与前方车辆200之间的相对距离的绝对值等于或小于前方裕度区间“D”和前方允许区间“E”的长度的总和时，并且当仅使用瞬时测量值时，前方允许区间“E”的纵向长度明显不清楚。因此，关于是否变换车道的确定可能是不正确的。

因此，尽管主车辆100与前方车辆200之间的相对距离的绝对值等于或小于前方裕度区间“D”的长度和前方允许区间“E”的长度的总和，但是当主车辆100与前方车辆200之间的相对速度为正时，因为前方车辆200比主车辆100快，因此在经过特定时间之后，预测主车辆100与前方车辆200之间的相对距离的绝对值大于前方裕度区间“D”的长度和前方允许区间“E”的长度的总和。因此，移动控制器110可以确定主车辆100能够变换车道。

另外，尽管主车辆100与前方车辆200之间的相对距离的绝对值等于或小于前方裕度区间“D”的长度和前方允许区间“E”的长度的总和，但是当主车辆100与后方车辆200之间的相对加速度被测量为正时，即使主车辆100与前方车辆200之间的相对速度被测量为负，因为前方车辆200比主车辆100慢，因此前方车辆200可以被加速到比主车辆100快。

因此，预测在经过特定时间之后，主车辆100与前方车辆200之间的相对距离的绝对值大于前方裕度区间“D”的长度和前方允许区间“E”的长度的总和，使得移动控制器110可以确定主车辆100能够在最后阶段变换车道以执行车道变换。

当主车辆100与后方车辆300之间的相对距离的绝对值大于后方裕度区间“B”和后方允许区间“A”的长度的总和时，由于确定不存在碰撞风险，因此移动控制器110可以确定主车辆100能够变换车道。此外，当主车辆100与后方车辆300之间的相对距离的绝对值小于后方裕度区间“B”和后方允许区间“A”的长度的总和时，由于确定存在碰撞风险，因此移动控制器110可以确定主车辆100不能变换车道。

同时，当主车辆100与后方车辆300之间的相对距离的绝对值等于或小于后方裕度区间“B”和后方允许区间“A”的长度的总和时，并且当仅使用瞬时测量值时，后方允许区间“A”的纵向长度明显不清楚。因此，关于是否变换车道的确定可能是不正确的。

因此，尽管主车辆100与后方车辆300之间的相对距离的绝对值等于或小于后方裕度区间“B”的长度和后方允许区间“A”的长度的总和，但是当主车辆100与后方车辆300之间的相对速度为负时，因为后方车辆300比主车辆100慢，因此预测主车辆100与后方车辆300之间的相对距离的绝对值大于后方裕度区间“B”的长度和后方允许区间“A”的长度的总和。因此，移动控制器110可以确定主车辆100能够变换车道。

另外，尽管主车辆100与后方车辆300之间的相对距离的绝对值等于或小于后方裕度区间“B”的长度和后方允许区间“A”的长度的总和，但是当主车辆100与后方车辆300之间的相对加速度被测量为负时，即使主车辆100与后方车辆300之间的相对速度被测量为正，因为后方车辆300比主车辆100快，因此后方车辆300可以被减速到比主车辆100慢。

因此，预测在经过特定时间之后，主车辆100与后方车辆300之间的相对距离的绝对值大于后方裕度区间“B”和后方允许区间“A”的长度的总和，使得移动控制器110可以确定主车辆100能够在最后阶段变换车道以执行车道变换。

警报发生器150可以响应于移动控制器110的控制而输出警报声或警报灯。

驱动装置160可以是马达驱动的动力转向(MDPS)，并且可以在由移动控制器110控制扭矩或反作用扭矩时控制主车辆100的车道变换。驱动装置160可以包括通过制动器、加速器、变速器或方向盘基本上控制车辆的驱动的组件。

当确定不能进行车道变换时，移动控制器110可以通过控制警报发生器500向驾驶员输出警报声、警报灯或警报语句。在生成警报之后，移动控制器110可以检查车道是否变换。当即使生成警报也尝试车道变换时，移动控制器110可以控制驱动装置160的反作用扭矩以执行转向辅助控制，使得主车辆100返回到原始车道。

此外，当确定启用车道变换时，移动控制器110可以控制驱动装置160的扭矩以执行转向辅助控制和速度控制以变换车道。

在下文中，将参考图6详细描述根据本公开的另一实施例的用于基于雷达传感器预测车道变换中的碰撞风险的方法。

在下文中，假设用于基于雷达传感器预测车道变换中的碰撞风险的系统执行图6的过程。

首先，移动控制器110可以形成局部地图190，该局部地图示出了被形成为保持距主车辆100左、右、前或后特定距离的空间(S110)。

此后，移动控制器110可以通过设置在主车辆100的前部分和后部分的雷达传感器130感测相对于位于主车辆100的前侧部分的前方车辆200的相对速度和相对距离或者相对于位于主车辆100的后侧部分的后方车辆300的相对速度和相对距离(S120和S130)。

随后，当主车辆100与前方车辆200之间的相对距离的绝对值大于前方裕度区间“D”和前方允许区间“E”的长度的总和时，由于确定不存在碰撞风险，因此移动控制器110可以确定主车辆100能够变换车道。此外，当主车辆100与前方车辆200之间的相对距离的绝对值小于前方裕度区间“D”和前方允许区间“E”的长度的总和时，由于确定存在碰撞风险，因此移动控制器110可以确定主车辆100不能变换车道。

因此，尽管主车辆100与前方车辆200之间的相对距离的绝对值等于或小于前方裕度区间“D”的长度和前方允许区间“E”的长度的总和(S140)，但是当主车辆100与前方车辆200之间的相对速度为正时(S141)，在经过特定时间之后，预测主车辆100与前方车辆200之间的相对距离的绝对值大于前方裕度区间“D”的长度和前方允许区间“E”的长度的总和(S150)。因此，移动控制器110可以确定主车辆100能够变换车道(S160)。

另外，尽管主车辆100与前方车辆200之间的相对距离的绝对值等于或小于前方裕度区间“D”的长度和前方允许区间“E”的长度的总和(S140)，但是当主车辆100与后方车辆200之间的相对加速度被测量为正时，即使主车辆100与前方车辆200之间的相对速度被测量为负，前方车辆200可以被加速到比主车辆100快(S142)。

因此，预测在经过特定时间之后，主车辆100与前方车辆200之间的相对距离的绝对值大于前方裕度区间“D”的长度和前方允许区间“E”的长度的总和(S150)，使得移动控制器110可以确定主车辆100能够在最后阶段变换车道以执行车道变换(S160和S170)。

类似地，当主车辆100与后方车辆300之间的相对距离的绝对值大于后方裕度区间“B”和后方允许区间“A”的长度的总和时，由于确定不存在碰撞风险，因此移动控制器110可以确定主车辆100能够变换车道。此外，当主车辆100与后方车辆300之间的相对距离的绝对值小于后方裕度区间“B”和后方允许区间“A”的长度的总和时，由于确定存在碰撞风险，因此移动控制器110可以确定主车辆100不能变换车道。

因此，尽管主车辆100与后方车辆300之间的相对距离的绝对值等于或小于后方裕度区间“B”的长度和后方允许区间“A”的长度的总和(S140)，但是当主车辆100与后方车辆300之间的相对速度为负时(S141)，在经过特定时间之后，预测主车辆100与后方车辆300之间的相对距离的绝对值大于后方裕度区间“B”的长度和后方允许区间“A”的长度的总和(S150)。因此，移动控制器110可以确定主车辆100能够变换车道(S160)。

另外，尽管主车辆100与后方车辆300之间的相对距离的绝对值等于或小于后方裕度区间“B”的长度和后方允许区间“A”的长度的总和(S140)，但是当主车辆100与后方车辆300之间的相对加速度被测量为负时，即使主车辆100与后方车辆300之间的相对速度被测量为正，后方车辆300可以被减速到比主车辆100慢(S142)。

因此，预测在经过特定时间之后，主车辆100与后方车辆300之间的相对距离的绝对值大于后方裕度区间“B”和后方允许区间“A”的长度的总和(S150)，使得移动控制器110可以确定主车辆100能够在最后阶段变换车道以执行车道变换(S160和S170)。

当确定不能进行车道变换时(S180)，移动控制器110可以通过控制警报发生器500向驾驶员输出警报声、警报灯或警报语句(S181)。在生成警报之后，移动控制器110可以检查车道是否变换。当即使生成警报也尝试车道变换时(S182)，移动控制器110可以控制驱动装置160的反作用扭矩以执行转向辅助控制，使得主车辆100返回到原始车道(S183)。

如上所述，根据本公开，可以通过在主车辆即将变换车道之前使用关于相对于位于目标车道内的前侧部分或后侧部分的车辆的相对距离或相对速度的信息预测未来行为来防止碰撞风险。此外，在不开发额外的传感器或硬件的情况下，通过使用常规安装的前部雷达或后部雷达，可以降低车道变换中的事故风险，从而安全地变换车道。

同时，根据本公开，用于基于雷达传感器预测车道变换中的碰撞风险的方法以基于S110至S183的程序的形式实现，并且可以存储在计算机可读记录介质中。

在上文中，尽管已经参考实施例和附图描述了本公开，但是本公开不限于此，而是可以由本公开所属领域的技术人员在不脱离所附权利要求中要求保护的本公开的精神和范围的情况下进行各种修改和改变。

因此，提供本公开的实施例是为了解释本公开的精神和范围，而不是限制它们，使得本公开的精神和范围不受实施例的限制。本公开的范围应基于所附权利要求来解释，并且在与权利要求等同的范围内的所有技术思想应包括在本公开的范围内。

Claims

1.一种用于预测车道变换中的碰撞风险的系统，所述系统包括：

雷达传感器，设置在主车辆的前部分和后部分并且被配置为分别识别位于所述主车辆的前侧部分的前方车辆和位于所述主车辆的后侧部分的后方车辆；以及

移动控制器，被配置为：

形成局部地图，所述局部地图保持距所述主车辆左、右、前和后相应的特定距离，并且

当所述前方车辆的位置或所述后方车辆的位置不存在于所述局部地图的一区间中时，或当所述前方车辆的所述位置或所述后方车辆的所述位置包括在所述局部地图的所述区间中并且基于所述前方车辆的速度或所述后方车辆的速度，在经过特定时间之后，所述前方车辆的所述位置或所述后方车辆的所述位置被预测为不存在于所述局部地图的所述区间中时，确定所述主车辆能够变换车道。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述局部地图在所述主车辆的前向方向上包括：

前向行驶车道区间，对应于所述主车辆向前行驶的所述车道的宽度；

左车道区间，对应于位于所述前向行驶车道区间的左侧的左车道的宽度；以及

右车道区间，对应于位于所述前向行驶车道区间的右侧的右车道的宽度，并且

其中，所述局部地图在与所述主车辆的所述前向方向垂直的方向上包括：

主车辆区间，对应于所述主车辆的总长度；

前方允许区间，从所述主车辆区间向前延伸；以及

后方允许区间，从所述主车辆区间向后延伸。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，当所述前方车辆以最大减速度制动时，所述前方允许区间是用于允许所述主车辆停止而不发生碰撞的最小停止距离，并且

其中，当所述后方车辆减速时，所述后方允许区间是距所述主车辆的距离。

4.根据权利要求2所述的系统，其中，所述局部地图包括：

前方裕度区间，具有根据驾驶员特性而变化的长度并且布置在所述主车辆区间与所述前方允许区间之间；以及

后方裕度区间，具有根据所述驾驶员特性而变化的长度并且布置在所述主车辆区间与所述后方允许区间之间。

5.根据权利要求4所述的系统，其中，当相对于所述前方车辆的相对距离的绝对值大于所述前方裕度区间的长度和所述前方允许区间的长度的总和时，所述移动控制器确定所述主车辆能够变换所述车道。

6.根据权利要求4所述的系统，其中，当相对于所述前方车辆的相对距离的绝对值小于或等于所述前方裕度区间的长度和所述前方允许区间的长度的总和时，以及因为相对于所述前方车辆的相对速度为正，或者相对于所述前方车辆的所述相对速度为负并且相对于所述前方车辆的相对加速度被测量为正，在经过特定时间之后，相对于所述前方车辆的所述相对距离的所述绝对值被预测为大于所述前方裕度区间的所述长度和所述前方允许区间的所述长度的总和时，所述移动控制器确定所述主车辆能够变换所述车道。

7.根据权利要求4所述的系统，其中，当相对于所述后方车辆的相对距离的绝对值大于所述后方裕度区间的长度和所述后方允许区间的长度的总和时，所述移动控制器确定所述主车辆能够变换车道。

8.根据权利要求4所述的系统，其中，当相对于所述后方车辆的相对距离的绝对值小于或等于所述后方裕度区间的长度和所述后方允许区间的长度的总和时，以及因为相对于所述后方车辆的相对速度为负，或者相对于所述后方车辆的所述相对速度为正并且相对于所述后方车辆的相对加速度被测量为负，在经过特定时间之后，相对于所述后方车辆的所述相对距离的所述绝对值被预测为大于所述后方裕度区间的所述长度和所述后方允许区间的所述长度的总和时，所述移动控制器确定所述主车辆能够变换所述车道。

9.一种用于预测车道变换中的碰撞风险的方法，所述方法包括以下步骤：

由移动控制器形成局部地图，所述局部地图保持距主车辆左、右、前和后相应的特定距离；

通过设置在所述主车辆的前部分和后部分的雷达传感器感测相对于位于所述主车辆的前侧部分的前方车辆的相对速度和相对距离，以及相对于位于所述主车辆的后侧部分的后方车辆的相对速度和相对距离；并且

当所述前方车辆的位置或所述后方车辆的位置不存在于所述局部地图的一区间中时，或当所述前方车辆的所述位置或所述后方车辆的所述位置存在于所述局部地图的所述区间中并且基于所述前方车辆的速度或所述后方车辆的速度，在经过特定时间之后，所述前方车辆的所述位置或所述后方车辆的所述位置被预测为不存在于所述局部地图的所述区间中时，由所述移动控制器确定所述主车辆能够变换车道。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，形成所述局部地图包括以下步骤：

在所述主车辆的前向方向上形成：前向行驶车道区间，对应于所述主车辆向前行驶的所述车道的宽度；左车道区间，对应于位于所述前向行驶车道区间的左侧的左车道的宽度；以及右车道区间，对应于位于所述前向行驶车道区间的右侧的右车道的宽度；并且

在与所述主车辆的所述前向方向垂直的方向上形成：主车辆区间，对应于所述主车辆的总长度；前方允许区间，从所述主车辆区间向前延伸并指示当所述前方车辆以最大减速度制动时用于允许所述主车辆停止而不发生碰撞的最小停止距离；以及后方允许区间，从所述主车辆区间向后延伸并指示当所述后方车辆减速时距所述主车辆的距离。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，形成所述局部地图包括以下步骤：

形成：前方裕度区间，具有根据驾驶员特性而变化的长度并且布置在所述主车辆区间与所述前方允许区间之间；以及后方裕度区间，具有根据所述驾驶员特性而变化的长度并且布置在所述主车辆区间与所述后方允许区间之间。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，确定所述主车辆能够变换所述车道包括以下步骤：

当相对于所述前方车辆的相对距离的绝对值大于所述前方裕度区间的长度和所述前方允许区间的长度的总和时，确定所述主车辆能够变换所述车道。

13.根据权利要求11所述的方法，其中，确定所述主车辆能够变换所述车道包括以下步骤：

当相对于所述前方车辆的相对距离的绝对值小于或等于所述前方裕度区间的长度和所述前方允许区间的长度的总和时，以及因为相对于所述前方车辆的相对速度为正，或者相对于所述前方车辆的所述相对速度为负并且相对于所述前方车辆的相对加速度被测量为正，在经过特定时间之后，相对于所述前方车辆的所述相对距离的所述绝对值被预测为大于所述前方裕度区间的所述长度和所述前方允许区间的所述长度的总和时，确定所述主车辆能够变换所述车道。

14.根据权利要求11所述的方法，其中，确定所述主车辆能够变换所述车道包括以下步骤：

当相对于所述后方车辆的相对距离的绝对值大于所述后方裕度区间的长度和所述后方允许区间的长度的总和时，确定所述主车辆能够变换所述车道。

15.根据权利要求11所述的方法，其中，确定所述主车辆能够变换所述车道包括以下步骤：

当相对于所述后方车辆的相对距离的绝对值小于或等于所述后方裕度区间的长度和所述后方允许区间的长度的总和时，以及因为相对于所述后方车辆的相对速度为负，或者相对于所述后方车辆的所述相对速度为正并且相对于所述后方车辆的相对加速度被测量为负，在经过特定时间之后，相对于所述后方车辆的所述相对距离的所述绝对值被预测为大于所述后方裕度区间的所述长度和所述后方允许区间的所述长度的总和时，确定所述主车辆能够变换所述车道。