本公開(kāi)涉及一種通過(guò)用于車輛的間隙選擇系統(tǒng)執(zhí)行的間隙選擇方法。本公開(kāi)還涉及一種用于車輛的間隙選擇系統(tǒng)以及一種包括這樣的間隙選擇系統(tǒng)的車輛。

背景技術(shù)：

當(dāng)部分自動(dòng)、半自動(dòng)或全自動(dòng)車輛在包括沿相同方向延伸的一條以上車道的道路上行進(jìn)時(shí)，有時(shí)期望變道，例如當(dāng)存在緩慢的前方車輛時(shí)或當(dāng)更快的車輛從后方到來(lái)時(shí)。還可能在本身所在的車道結(jié)束時(shí)期望變道。為了執(zhí)行變道動(dòng)作，可能有必要在目標(biāo)車道中選擇間隙。

專利文獻(xiàn)us2008201050a公開(kāi)了一種間隙指示器，包括周邊傳感器系統(tǒng)、識(shí)別裝置和對(duì)話裝置，所述周邊傳感器系統(tǒng)用于記錄周邊交通狀況，所述周邊交通狀況包括至少一個(gè)毗鄰車道中的交通狀況，所述識(shí)別裝置用于確定在交通狀況中足夠變道的間隙，所述對(duì)話裝置用于向宿主機(jī)動(dòng)車輛的駕駛員輸出詳細(xì)駕駛指示。

在us2008201050a中描述的系統(tǒng)和方法協(xié)助駕駛員，即駕駛員執(zhí)行間隙選擇以及變道。然而，us2008201050a并未給出關(guān)于如何估算間隙的細(xì)節(jié)。

因此期望提供一種改進(jìn)的間隙選擇方法以及一種改進(jìn)的用于間隙選擇的系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本公開(kāi)的目的是克服或改善現(xiàn)有技術(shù)中的至少一個(gè)缺點(diǎn)，或提供一種有用的替代。

上述目的可以通過(guò)在本文中公開(kāi)的主題而實(shí)現(xiàn)。實(shí)施方式在所附的從屬權(quán)利要求、以下描述和附圖中列舉。

因此，根據(jù)本發(fā)明，提供一種通過(guò)用于車輛的間隙選擇系統(tǒng)執(zhí)行的間隙選擇方法。車輛在包括第一車道和第二車道的道路上行駛，所述第二車道毗鄰第一車道。車輛在第一車道中行駛。第一周邊車輛在第二車道中行駛。第二周邊車輛以第一與第二周邊車輛之間的第一間隙在第一周邊車輛前方在第二車道中行駛。所述方法包括：

-將第一最小安全余量確定為第一周邊車輛與車輛之間的縱向距離，

-將第二最小安全余量確定為第二周邊車輛與車輛之間的縱向距離，以及

-通過(guò)以下方式估算第一間隙：

-在考慮到第一最小安全余量的情況下，利用車輛的動(dòng)態(tài)極限以及第一周邊車輛的預(yù)測(cè)位置確定對(duì)于車輛的縱向位置而言的最小極限，

-在考慮到第二最小安全余量的情況下，利用車輛的動(dòng)態(tài)極限以及第二周邊車輛的預(yù)測(cè)位置確定對(duì)于車輛的縱向位置而言的最大極限，以及

-利用對(duì)于車輛的縱向位置而言的最小極限和最大極限確定第一間隙的變道適當(dāng)性。

間隙選擇方法可以通過(guò)假定k個(gè)周邊車輛在第二車道中行駛而推廣到(k-1)個(gè)間隙，(k-1)個(gè)間隙形成在兩個(gè)毗鄰周邊車輛之間，k是整數(shù)并且至少是2，i是1與k之間的整數(shù)，j是1與(k-1)之間的整數(shù)，第j個(gè)間隙定位在第i個(gè)周邊車輛與第(i+1)個(gè)周邊車輛之間，所述方法包括

-將對(duì)于第i個(gè)周邊車輛而言的最小安全余量確定為周邊車輛與配置有間隙選擇系統(tǒng)的車輛之間的縱向距離，以及

-通過(guò)以下方式估算第j個(gè)間隙：

-在考慮到與第i個(gè)周邊車輛相關(guān)的最小安全余量的情況下，利用車輛的動(dòng)態(tài)極限以及間隙后方的第i個(gè)周邊車輛的預(yù)測(cè)位置確定對(duì)于車輛的縱向位置而言的最小極限，

-在考慮到與第(i+1)個(gè)周邊車輛相關(guān)的最小安全余量的情況下，利用車輛的動(dòng)態(tài)極限以及間隙前方的第(i+1)個(gè)周邊車輛的預(yù)測(cè)位置確定對(duì)于車輛的縱向位置而言的最大極限，以及

-利用對(duì)于配置有間隙選擇系統(tǒng)的車輛的縱向位置而言的最小極限和最大極限確定間隙的變道適當(dāng)性。

所述方法可以被執(zhí)行用于(k-1)個(gè)間隙中的一個(gè)或多個(gè)，優(yōu)選地用于每個(gè)間隙。間隙被估算的順序可以是任意的。間隙可以按數(shù)字順序被估算。然而，實(shí)際上，最好可以從最靠近包括間隙選擇系統(tǒng)的車輛(在本文中還表示本車輛)的間隙開(kāi)始，并且接下來(lái)采用第二靠近的間隙等。為便于估算，還可以存在對(duì)于間隙相對(duì)于本車輛多遠(yuǎn)而言的最大極限。

對(duì)于k＝2的情況而言，將會(huì)存在一個(gè)間隙，即在上文中描述的第一間隙的估算。對(duì)于k＝3而言，將會(huì)存在在上文中描述的第一間隙加上第二間隙等。

除了在第二車道中行駛的一個(gè)或多個(gè)真實(shí)周邊車輛之外，虛擬周邊車輛可以被假定在最后方的真實(shí)周邊車輛后方行駛，和/或虛擬周邊車輛可以被假定在最前方的周邊車輛前方行駛。虛擬周邊車輛/車輛接下來(lái)可以被包括在k個(gè)周邊車輛中。

道路包括至少第一車道和第二車道。可以附加地在道路上存在沿相同方向和/或沿另一方向的一條或多條附加車道。

術(shù)語(yǔ)間隙涉及例如以米表示的縱向距離。術(shù)語(yǔ)最小安全余量涉及例如以米表示的縱向距離?？v向距離是沿道路的方向看去的距離。如果周邊車輛在另一條車道中行駛，則還存在到周邊車輛的橫向距離。如果另一個(gè)車輛在與本車輛相同的車道中行駛，則存在到另一個(gè)車輛的縱向距離，但僅存在小橫向距離或甚至不存在橫向距離。車輛的縱向位置涉及沿道路的方向看去的位置。還存在橫向位置分量。然而，在本文中公開(kāi)的間隙選擇方法和系統(tǒng)中，僅將縱向距離和縱向位置納入考慮。

間隙選擇系統(tǒng)可以被配置在部分自動(dòng)、半自動(dòng)或全自動(dòng)車輛中。在部分自動(dòng)車輛或半自動(dòng)車輛中，車輛的駕駛員執(zhí)行某些駕駛功能，而車輛自主地執(zhí)行其他功能。如果車輛是全自動(dòng)的，則車輛至少在一段臨時(shí)時(shí)間段中自主地執(zhí)行駕駛功能。車輛可以被設(shè)置成能夠在手動(dòng)、部分自動(dòng)、半自動(dòng)和/或全自動(dòng)駕駛之間改變。在本文中公開(kāi)的間隙選擇系統(tǒng)可以形成用于自動(dòng)變道動(dòng)作的系統(tǒng)的一部分。

有時(shí)，例如當(dāng)在與本車輛相同的車道中存在慢速前進(jìn)的車輛時(shí)或當(dāng)存在從后方駛來(lái)的更快的車輛時(shí)，可能期望本車輛從其當(dāng)前車道(即第一車道)變道到目標(biāo)車道(即第二車道)中。還可能當(dāng)本車輛行駛所在的車道結(jié)束(例如由于道路施工)時(shí)期望變道。在本文中公開(kāi)的間隙選擇方法描述一種適合于自動(dòng)間隙選擇的方法。間隙選擇方法可以形成自動(dòng)變道動(dòng)作方法的一部分。

間隙選擇方法執(zhí)行對(duì)于目標(biāo)車道中的目標(biāo)間隙的估算，在估算的時(shí)間點(diǎn)，本車輛應(yīng)當(dāng)橫向地移動(dòng)到選擇間隙中。如果存在一個(gè)以上間隙，則所述方法可以協(xié)助選擇最適當(dāng)?shù)哪莻€(gè)。所述方法可以利用以下參數(shù)，諸如到達(dá)間隙所需的控制信號(hào)，即縱向加速度/減速度，和/或開(kāi)始橫向移動(dòng)到用于選擇的間隙中的時(shí)間點(diǎn)，這會(huì)在下文中進(jìn)一步描述。

本車輛配置有間隙選擇系統(tǒng)，所述間隙選擇系統(tǒng)在下文中進(jìn)一步描述。間隙選擇系統(tǒng)可以是車輛的系統(tǒng)。替代地，或作為補(bǔ)充，間隙選擇系統(tǒng)可以是能夠在車輛中放置和使用的單獨(dú)的移動(dòng)設(shè)備。本車輛還可以配置有適于確定本車輛在道路上的位置和其速度的其他系統(tǒng)。間隙選擇系統(tǒng)還能夠例如利用車輛的感測(cè)系統(tǒng)確定周邊車輛相對(duì)于本車輛的位置和速度。

確定對(duì)于車輛的縱向位置而言的最大極限的步驟還可以將在車輛前方在第一車道中行駛的附加周邊車輛納入考慮。

確定對(duì)于車輛的縱向位置而言的最小極限的步驟還可以將在車輛后方在第一車道中行駛的附加周邊車輛納入考慮。

間隙選擇方法可以包括

-確定本車輛的速度ve，以及

-當(dāng)確定最小安全余量時(shí)利用已確定的本車輛的速度。

間隙選擇方法可以包括

-確定周邊車輛和/或附加周邊車輛中的一個(gè)或多個(gè)相對(duì)于本車輛的相對(duì)位置和速度，

-當(dāng)確定最小安全余量時(shí)利用已確定的相對(duì)位置和速度。

確定周邊車輛和/或附加周邊車輛的相對(duì)位置和速度的步驟可以包括借助于本車輛的感測(cè)系統(tǒng)確定。

到每個(gè)周邊車輛si的最小安全余量，mi，可以例如被定義為：

其中f表示本車輛e縱向前方的一組車輛，b表示本車輛e縱向后方的一組車輛。下標(biāo)i是從1到周邊車輛的數(shù)量k的指數(shù)。時(shí)間間隙tgf和tgb分別表示到f和b的最小時(shí)間間隔。時(shí)間間隙tgf和tgb的大小取決于對(duì)于安全余量的期望水平。僅作為實(shí)施例的話，所述時(shí)間間隙可以處于從1秒到3秒的范圍中。

根據(jù)公式1，對(duì)于第i個(gè)周邊車輛而言的最小安全余量可以對(duì)于本車輛e前方的周邊車輛而言被確定為前部時(shí)間間隔tgf乘以本車輛的速度ve并且對(duì)于本車輛后方的周邊車輛而言被確定為后部時(shí)間間隔tgb乘以周邊車輛的速度vi。前部時(shí)間間隔tgf表示到本車輛e前方的周邊車輛的最小期望時(shí)間間隔。后部時(shí)間間隔tgb表示到本車輛e后方的周邊車輛的最小期望時(shí)間間隔。

最小安全余量被表示為縱向距離。所述縱向距離通常不是恒定的，而是在預(yù)測(cè)時(shí)間中變化，例如取決于車輛的速度。此外，環(huán)境因素(諸如黑暗、降水和道路狀況)可以影響最小安全余量。最小安全余量可以將本車輛e和/或周邊車輛的延伸納入考慮。最小安全余量可以被確定到本車輛e和/或周邊車輛的中點(diǎn)(例如重心)。作為替代，到周邊車輛的最小安全余量可以從周邊車輛最靠近本車輛e的點(diǎn)確定。對(duì)于本車輛e而言，接下來(lái)可以利用最靠近周邊車輛的點(diǎn)。

如果周邊車輛在本車輛e前方，則最小安全余量mi可以取決于本車輛e的速度ve，參見(jiàn)公式1的上面一行。如果周邊車輛在本車輛e后方，則最小安全余量可以取決于周邊車輛的速度vi，參見(jiàn)公式1的下面一行。

當(dāng)估算兩個(gè)周邊車輛si與si+1之間的間隙gj時(shí)，對(duì)于本車輛e的縱向位置xi而言在特定時(shí)間點(diǎn)的最小和最大極限根據(jù)以下公式確定，例如根據(jù)：

在考慮到通過(guò)上文中的公式1確定的相應(yīng)最小安全余量的情況下，si表示間隙gj后方的周邊車輛的預(yù)測(cè)位置。emin表示本車輛e在該時(shí)間的最小可能縱向位置。

在考慮到通過(guò)上文中的公式1確定的最小安全余量的情況下，si+1表示間隙gj前方的周邊車輛的預(yù)測(cè)位置。emax表示本車輛e在該時(shí)間的最大可能縱向位置。

在另一車輛srear^init在與本車輛e相同的車道中行駛但處于本車輛后方的情況下，用于最小極限的公式2可以被修改為：

在該情況下，公式1中使用的b包括本車輛的當(dāng)前車道中在本車輛e縱向后方的另一車輛。由此，確定對(duì)于本車輛的縱向位置而言的最小極限的步驟還可以將在本車輛后方在第一車道中行駛的附加周邊車輛納入考慮。

在另一車輛sfront^init在與本車輛e相同的車道中行駛但處于本車輛前方的情況下，用于最大極限的公式3可以被修改為：

在該情況下，公式1中使用的f包括本車輛的當(dāng)前車道中在本車輛e縱向前方的另一車輛。由此，確定對(duì)于本車輛的縱向位置而言的最大極限的步驟還可以將在本車輛前方在第一車道中行駛的附加周邊車輛納入考慮。

第一間隙a1的變道適當(dāng)性可以借助于時(shí)間位置區(qū)域確定，所述時(shí)間位置區(qū)域被確定為在一時(shí)間段中對(duì)于車輛的縱向位置而言的最小極限和最大極限的函數(shù)。

對(duì)應(yīng)地，第j個(gè)間隙的適當(dāng)性可以借助于時(shí)間位置區(qū)域ai確定，所述時(shí)間位置區(qū)域被確定為在一時(shí)間段中對(duì)于車輛的縱向位置而言的最小極限和最大極限的函數(shù)。

對(duì)于特定時(shí)間段dt而言，dai可以被視為：

如果dai是負(fù)數(shù)或零，則不存在可用間隙。

單純以實(shí)施例的方式，如果dt被設(shè)定成1秒，則對(duì)于間隙gj而言的時(shí)間位置區(qū)域ai可以被確定為在預(yù)測(cè)時(shí)間tpred中的求和：

由于對(duì)于間隙gj而言的時(shí)間位置區(qū)域ai可以通過(guò)周邊車輛強(qiáng)加于本車輛e的位置極限與本車輛e的動(dòng)態(tài)極限emin，emax之間的交集確定，因此時(shí)間位置區(qū)域ai的大小可以與本車輛e到達(dá)對(duì)應(yīng)間隙gj所需的控制信號(hào)相關(guān)。因此，大時(shí)間位置區(qū)域ai指示出本車輛e容易到達(dá)間隙gj，即需要小控制信號(hào)，而小時(shí)間位置區(qū)域ai指示出本車輛e難以到達(dá)間隙gj，即需要大控制信號(hào)。

為了使得間隙gj適當(dāng)，時(shí)間位置區(qū)域ai可以被確定成滿足：

ai＞acrit公式8

即對(duì)于間隙gj而言的時(shí)間位置區(qū)域ai足夠大以便變道動(dòng)作能夠執(zhí)行，所述時(shí)間位置區(qū)域被表示為大于臨界值acrit，所述臨界值表示在預(yù)測(cè)時(shí)間段中的最小安全余量。

此外，可以期望的是，間隙gj至少在特定時(shí)間段tcrit中開(kāi)放，所述特定時(shí)間段被表示為本車輛e橫向地移動(dòng)到目標(biāo)車道中所需的最小時(shí)間。開(kāi)始時(shí)間被表示為ti^start，結(jié)束時(shí)間被表示為ti^end。

對(duì)于在上文中提到的具有(k-1)個(gè)間隙的情況而言，所述方法可以包括：

-估算間隙中的至少兩個(gè)，

-將優(yōu)選間隙選擇為首先出現(xiàn)的間隙并且令變道適當(dāng)性高于臨界值acrit。

作為替代，或補(bǔ)充，所述方法可以包括：

-估算間隙中的至少兩個(gè)，

-將優(yōu)選間隙選擇為使得本車輛到達(dá)間隙所需的控制信號(hào)(例如縱向加速度/減速度)最小的間隙。

作為另一替代，能夠選擇最大可用間隙。

根據(jù)本發(fā)明，提供用于車輛的間隙選擇系統(tǒng)，即用于間隙選擇的系統(tǒng)。間隙選擇當(dāng)車輛在包括第一車道和第二車道的道路上行駛時(shí)執(zhí)行，所述第二車道毗鄰第一車道。車輛在第一車道中行駛，k個(gè)周邊車輛在第二車道中行駛，(k-1)個(gè)間隙形成在兩個(gè)毗鄰周邊車輛之間，k是整數(shù)并且至少是2，i是1與k之間的整數(shù)，j是1與(k-1)之間的整數(shù)，第j個(gè)間隙定位在第i個(gè)周邊車輛(si)與第(i+1)個(gè)周邊車輛之間。間隙選擇系統(tǒng)包括

-用于將對(duì)于第i個(gè)周邊車輛而言的最小安全余量確定為周邊車輛與配置有間隙選擇系統(tǒng)的車輛之間的縱向距離的單元，

-用于在考慮到與周邊車輛相關(guān)的最小安全余量的情況下利用車輛的動(dòng)態(tài)極限以及間隙后方的周邊車輛的預(yù)測(cè)位置確定對(duì)于車輛的縱向位置而言的最小極限的單元，

-用于在考慮到與周邊車輛相關(guān)的最小安全余量的情況下利用車輛的動(dòng)態(tài)極限以及間隙前方的周邊車輛的預(yù)測(cè)位置確定對(duì)于車輛的縱向位置而言的最大極限的單元，

-用于利用對(duì)于配置有間隙選擇系統(tǒng)的車輛的縱向位置而言的最小極限和最大極限確定間隙的變道適當(dāng)性的單元。

間隙選擇系統(tǒng)可以是車輛的系統(tǒng)。替代地，或作為補(bǔ)充，間隙選擇系統(tǒng)可以是能夠在車輛中放置和使用的單獨(dú)的移動(dòng)設(shè)備。

間隙選擇系統(tǒng)還可以包括以下中一個(gè)或多個(gè)：

-用于確定周邊車輛和/或附加周邊車輛的相對(duì)位置和速度的感測(cè)系統(tǒng)，

-用于確定是否期望自動(dòng)變道動(dòng)作的單元，

-用于規(guī)劃執(zhí)行自動(dòng)變道動(dòng)作的軌跡的單元。

根據(jù)本發(fā)明，還提供一種包括如在本文中描述的間隙選擇系統(tǒng)的車輛。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明將會(huì)在下文中借助于非限制性實(shí)施例并且參照附圖進(jìn)一步解釋，其中：

圖1展示用于第一間隙的間隙選擇方法，

圖2展示用于多個(gè)間隙的間隙選擇方法，

圖3展示間隙選擇系統(tǒng)，

圖4展示在目標(biāo)車道中具有第一、第二和第三間隙的交通情況，

圖5展示第一間隙的估算，

圖6展示第二間隙的估算，以及

圖7展示第三間隙的估算。

應(yīng)當(dāng)注意到的是，附圖不必按比例繪制，本發(fā)明的某些特征的尺寸出于清晰起見(jiàn)可能已被夸張。

具體實(shí)施方式

在下文中，本發(fā)明通過(guò)實(shí)施方式示出。然而，應(yīng)當(dāng)意識(shí)到的是，實(shí)施方式被包括為了解釋本發(fā)明的原理而非限制通過(guò)所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍。來(lái)自兩個(gè)或更多實(shí)施方式的細(xì)節(jié)可以彼此結(jié)合。

圖1示意性地展示根據(jù)本發(fā)明用于第一間隙的間隙選擇方法。假定的是，車輛在包括第一車道和第二車道的道路上行駛，所述第一車道毗鄰第一車道。車輛在第一車道中行駛。第一周邊車輛在第二車道中行駛。第二周邊車輛以第一與第二周邊車輛之間的第一間隙在第一周邊車輛前方在第二車道中行駛。所述方法包括：

110：將第一最小安全余量確定為第一周邊車輛與車輛之間的縱向距離，

120：將第二最小安全余量確定為第二周邊車輛與車輛之間的縱向距離，以及

130：通過(guò)以下方式估算第一間隙：

132：在考慮到第一最小安全余量的情況下，利用車輛的動(dòng)態(tài)極限以及第一周邊車輛的預(yù)測(cè)位置確定對(duì)于車輛的縱向位置而言的最小極限，

134：在考慮到第二最小安全余量的情況下，利用車輛的動(dòng)態(tài)極限以及第二周邊車輛的預(yù)測(cè)位置確定對(duì)于車輛的縱向位置而言的最大極限，以及

136：利用對(duì)于車輛的縱向位置而言的最小極限和最大極限確定第一間隙的變道適當(dāng)性。

間隙選擇方法可以通過(guò)假定k個(gè)周邊車輛在第二車道中行駛而推廣到(k-1)個(gè)間隙，(k-1)個(gè)間隙形成在兩個(gè)毗鄰周邊車輛之間，k是整數(shù)并且至少是2，i是1與k之間的整數(shù)，j是1與(k-1)之間的整數(shù)，第j個(gè)間隙定位在第i個(gè)周邊車輛與第(i+1)個(gè)周邊車輛之間。參見(jiàn)圖2。所述方法包括：

210：將對(duì)于第i個(gè)周邊車輛而言的最小安全余量確定為周邊車輛與配置有間隙選擇系統(tǒng)的車輛之間的縱向距離，以及

220：通過(guò)以下方式估算第j個(gè)間隙：

222：在考慮到與第i個(gè)周邊車輛相關(guān)的最小安全余量的情況下，利用車輛的動(dòng)態(tài)極限以及間隙后方的第i個(gè)周邊車輛的預(yù)測(cè)位置確定對(duì)于車輛的縱向位置而言的最小極限，

224：在考慮到與第(i+1)個(gè)周邊車輛相關(guān)的最小安全余量的情況下，利用車輛的動(dòng)態(tài)極限以及間隙前方的第(i+1)個(gè)周邊車輛的預(yù)測(cè)位置確定對(duì)于車輛的縱向位置而言的最大極限，以及

226：利用對(duì)于配置有間隙選擇系統(tǒng)的車輛的縱向位置而言的最小極限和最大極限確定間隙的變道適當(dāng)性。

所述方法可以被執(zhí)行用于(k-1)個(gè)間隙中的一個(gè)或多個(gè)，優(yōu)選地用于每個(gè)間隙，如通過(guò)圖2中的向后指向箭頭指示出的那樣。間隙被估算的順序可以是任意的。間隙可以按數(shù)字順序被估算。然而，實(shí)際上，最好可以從最靠近包括間隙選擇系統(tǒng)的車輛(在本文中還表示本車輛)的間隙開(kāi)始，并且接下來(lái)采用第二靠近的間隙等。還可以存在對(duì)于間隙相對(duì)于本車輛多遠(yuǎn)而言的最大極限，以便進(jìn)行估算。

對(duì)于k＝2的情況而言，將會(huì)存在一個(gè)間隙，即在上文中描述的第一間隙的估算。對(duì)于k＝3而言，將會(huì)存在在上文中描述的第一間隙加上第二間隙等。

所述方法還可以包括：

220：估算間隙中的至少兩個(gè)。

230：選擇優(yōu)選間隙。

優(yōu)選間隙可以是首先出現(xiàn)的間隙并且令變道適當(dāng)性高于臨界值acrit。作為替代，或補(bǔ)充，優(yōu)選間隙可以是使得本車輛到達(dá)間隙所需的控制信號(hào)(例如縱向加速度/減速度)最小的間隙。作為另一替代，能夠選擇最大可用間隙。

圖3展示用于車輛的間隙選擇系統(tǒng)300。間隙選擇系統(tǒng)300包括：

-用于將對(duì)于第i個(gè)周邊車輛而言的最小安全余量確定為周邊車輛與配置有間隙選擇系統(tǒng)的車輛之間的縱向距離的單元310，

-用于在考慮到與周邊車輛相關(guān)的最小安全余量的情況下利用車輛的動(dòng)態(tài)極限以及間隙后方的周邊車輛的預(yù)測(cè)位置確定對(duì)于車輛的縱向位置而言的最小極限的單元320，

-用于在考慮到與周邊車輛相關(guān)的最小安全余量的情況下利用車輛的動(dòng)態(tài)極限以及間隙前方的周邊車輛的預(yù)測(cè)位置確定對(duì)于車輛的縱向位置而言的最大極限的單元330，

-用于利用對(duì)于配置有間隙選擇系統(tǒng)的車輛的縱向位置而言的最小極限和最大極限確定間隙的變道適當(dāng)性的單元340。

間隙選擇系統(tǒng)還可以包括以下中的一個(gè)或多個(gè)：

-用于確定周邊車輛的相對(duì)位置和速度的感測(cè)系統(tǒng)350，

-用于確定是否期望自動(dòng)變道動(dòng)作的單元360，

-用于規(guī)劃執(zhí)行自動(dòng)變道動(dòng)作的軌跡的單元370。

圖4展示交通情況，其中本車輛e在具有至少兩個(gè)毗鄰車道(用于沿相同方向的交通狀況的第一車道3和第二車道5)的道路1上行駛。在道路1上可以附加地存在沿相同方向和/或沿另一方向的一個(gè)或多個(gè)附加車道。本車輛e在第一車道3(即當(dāng)前車道)中行駛。在毗鄰第一車道3并且形成用于變道動(dòng)作的目標(biāo)車道的第二車道5中存在四個(gè)，周邊車輛，第一s1，第二s2，第三s3和第四s4周邊車輛。第二周邊車輛s2在第一周邊車輛s1前方行駛，形成第一間隙g1。第三周邊車輛s3在第二周邊車輛s2前方行駛，形成第二間隙g2。第四周邊車輛s4在第三周邊車輛s3前方行駛，形成第三間隙g3。

例如當(dāng)在與本車輛e相同的車道中存在緩慢行駛的車輛時(shí)或當(dāng)更快的車輛從后方到來(lái)時(shí)，有時(shí)期望本車輛e從其當(dāng)前車道(即第一車道3)變道到目標(biāo)車道(即第二車道5)。還可能當(dāng)本車輛行駛所在的車道結(jié)束(例如由于道路施工)時(shí)期望變道。作為變道動(dòng)作的一部分，可以進(jìn)行間隙選擇。在本文中公開(kāi)的間隙選擇方法適合于自動(dòng)間隙選擇。間隙選擇方法可以形成自動(dòng)變道動(dòng)作一部分。

間隙選擇方法執(zhí)行對(duì)于目標(biāo)車道5中的目標(biāo)間隙的估算，在所述估算時(shí)間點(diǎn)，本車輛e應(yīng)當(dāng)橫向地移動(dòng)到選擇間隙中。如果存在一個(gè)以上的間隙，所述方法可以協(xié)助選擇最適當(dāng)?shù)拈g隙。所述方法可以利用以下參數(shù)，諸如到達(dá)間隙所需的控制信號(hào)(即縱向加速度/減速度)以及開(kāi)始到間隙中的橫向移動(dòng)的時(shí)間點(diǎn)。

本車輛e配置有在上文中進(jìn)一步描述的間隙選擇系統(tǒng)(300)。間隙選擇系統(tǒng)適于借助于在本文中描述的間隙選擇方法執(zhí)行自動(dòng)間隙選擇。圖4的本車輛e還配置有適于確定本車輛e在道路1上的位置和其速度的另一系統(tǒng)。其他系統(tǒng)(350)能夠確定周邊車輛s1，s2，s3，s4相對(duì)于本車輛e的位置和速度v1，v2，v3，v4。

到每個(gè)周邊車輛si的最小安全余量mi可以例如通過(guò)上文中的公式1定義。最小安全余量被表示為縱向距離。所述縱向距離通常不是恒定的，而是在預(yù)測(cè)時(shí)間中變化，例如取決于車輛的速度。此外，環(huán)境因素(諸如黑暗、降水和道路狀況)可以影響最小安全余量。最小安全余量可以將本車輛e和/或周邊車輛s1，s2，s3，s4的延伸納入考慮。最小安全余量可以被確定到本車輛e和/或周邊車輛s1，s2，s3，s4的中點(diǎn)(例如重心)。作為替代，到周邊車輛s1，s2，s3，s4的最小安全余量可以從周邊車輛s1，s2，s3，s4最靠近本車輛e的點(diǎn)確定。對(duì)于本車輛e而言，接下來(lái)可以利用最靠近周邊車輛s1，s2，s3，s4的點(diǎn)。

如果周邊車輛在本車輛e前方，則最小安全余量mi取決于本車輛e的速度ve，參見(jiàn)公式1的上面一行以及圖4中的s4。如果周邊車輛在本車輛e后方，則最小安全余量取決于周邊車輛的速度vi，參見(jiàn)公式1的下面一行以及圖4中的s1，s2，s3。

當(dāng)估算兩個(gè)周邊車輛si與si+1之間的間隙gj時(shí)，對(duì)于本車輛e的縱向位置xi而言在特定時(shí)間點(diǎn)的最小和最大極限例如根據(jù)上文中的公式2和3確定。

對(duì)于間隙gj而言的變道適當(dāng)性可以借助于時(shí)間位置區(qū)域ai確定。參見(jiàn)上文中的公式6和7。

下文中的圖5-7展示對(duì)于圖4的三個(gè)間隙而言的情況。在圖4-7中，假定的是，周邊車輛s1，s2，s3，s4的速度v1＝v2＝v3＝v4＝19m/s，本車輛的速度ve為15m/s。然而，這僅是實(shí)施例。根據(jù)在本文中描述的間隙選擇方法，本車輛e和每個(gè)周邊車輛可以具有任何速度或甚至靜止不動(dòng)。具體地，各周邊車輛可以具有不同的速度。還假定的是，在圖4-7中展示的實(shí)施例中，最小安全余量mi在預(yù)測(cè)時(shí)間段中是恒定的。然而，如在上文中提到的那樣，最小安全余量通常不是恒定的，而是在預(yù)測(cè)時(shí)間中變化，例如取決于車輛的速度。此外，環(huán)境因素(諸如黑暗、降水)和道路狀況可以影響最小安全余量。

圖5展示對(duì)于第一周邊車輛s1與第二周邊車輛s2之間的第一間隙g1的估算。在圖5中，在考慮到通過(guò)上文中的公式1確定的最小安全余量的情況下，s1表示第一周邊車輛的預(yù)測(cè)位置并且通過(guò)圖5中的點(diǎn)劃線代表，在考慮到通過(guò)上文中的公式1確定的最小安全余量的情況下，s2表示第二周邊車輛的預(yù)測(cè)位置并且通過(guò)圖5中的虛線代表。實(shí)線代表本車輛的最大可能縱向位置emax。點(diǎn)線代表本車輛的最小可能縱向位置emin。然而，對(duì)于第一間隙g1而言，在考慮到對(duì)于10秒的整個(gè)展示出的時(shí)間框架而言的最小安全余量的情況下，本車輛e的最小可能縱向位置emin大于第二周邊車輛s2的預(yù)測(cè)位置。由此，本車輛e將不能在展示出的時(shí)間框架中使用第一間隙g1。

圖6展示對(duì)于第二周邊車輛s2與第三周邊車輛s3之間的第二間隙g2的估算。在圖6中，在考慮到通過(guò)上文中的公式1確定的最小安全余量的情況下，s2表示第二周邊車輛的預(yù)測(cè)位置并且通過(guò)圖6中的點(diǎn)劃線代表，在考慮到通過(guò)上文中的公式1確定的最小安全余量的情況下，s3表示第三周邊車輛的預(yù)測(cè)位置并且通過(guò)圖6中的虛線代表。類似于圖5，點(diǎn)線和實(shí)線代表本車輛e的最小可能縱向位置emin和最大可能縱向位置emax。在展示出的時(shí)間框架開(kāi)始時(shí)并且直到大約5秒，在考慮到最小安全余量的情況下，本車輛e的最小可能縱向位置emin大于第三周邊車輛s3的預(yù)測(cè)位置。由此，本車輛e將不能在0-5秒的時(shí)間中使用第二間隙g2。然而，此后第二間隙g2是可用的。所述第二間隙被展示為黑色區(qū)域，所述黑色區(qū)域代表對(duì)于圖6中的第二間隙g2而言的時(shí)間位置區(qū)域a2。開(kāi)始時(shí)間t^start是大約5秒。

圖7展示對(duì)于第三周邊車輛s3與第四周邊車輛s4之間的第三間隙g3的估算。在圖7中，在考慮到通過(guò)上文中的公式1確定的最小安全余量的情況下，s3表示第三周邊車輛的預(yù)測(cè)位置并且通過(guò)圖7中的點(diǎn)劃線代表，在考慮到通過(guò)上文中的公式1確定的最小安全余量的情況下，s4表示第四周邊車輛的預(yù)測(cè)位置并且通過(guò)圖7中的虛線代表。類似于圖5和6，點(diǎn)線和實(shí)線代表本車輛e的最小可能縱向位置emin和最大可能縱向位置emax。在考慮到最小安全余量的情況下，由于本車輛e的最大可能縱向位置emax的線大于第三周邊車輛s3的預(yù)測(cè)位置，因此第三間隙g3在整個(gè)預(yù)測(cè)時(shí)間段中是可用的并且被展示為黑色區(qū)域，所述黑色區(qū)域代表對(duì)于圖7中的第二間隙g3而言的時(shí)間位置區(qū)域a3。

如果一個(gè)以上間隙是可用的，則所述方法的下一個(gè)步驟可以是選擇哪個(gè)可能間隙是優(yōu)選的。優(yōu)選間隙可以被選擇為第一可用間隙，即使得開(kāi)始時(shí)間t^start最小的間隙。作為替代，可以選擇對(duì)于本車輛e而言使得到達(dá)間隙所需的控制信號(hào)(即縱向加速度/減速度)改變最小的間隙。作為另一替代，能夠選擇最大可用間隙。

在圖4-7展示的實(shí)施例中，第二間隙g2和第三間隙g3二者均可用。因此所述方法的下一個(gè)步驟可以是選擇哪個(gè)可用間隙是優(yōu)選的。如上文中提到的那樣，優(yōu)選間隙可以被選擇為第一可用間隙，即使得t^start最小的間隙。在展示出的實(shí)施例中，所述優(yōu)選間隙將會(huì)是第三間隙g3。

在圖4-7展示的實(shí)施例中，間隙的估算通過(guò)第一間隙g1開(kāi)始。然而，實(shí)際上最好的是以最靠近本車輛e的間隙開(kāi)始，所述間隙將會(huì)是上文的實(shí)施例中的第三間隙g3。為便于估算，還可以存在對(duì)于間隙相對(duì)于本車輛e多遠(yuǎn)而言的最大極限。例如，在圖4-7展示出的實(shí)施例中，估算第一周邊車輛s1后方的間隙是無(wú)意義的。

本發(fā)明在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的進(jìn)一步改型是可行的。因此，本發(fā)明不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為通過(guò)在本文中描述的實(shí)施方式和附圖而限制。相反，本發(fā)明的全部范圍應(yīng)當(dāng)通過(guò)所附權(quán)利要求、參照描述和附圖而確定。