TWI865064B - 車道變換最小風險決策系統及方法與非暫態電腦可讀媒體 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種車道變換最小風險決策系統，其設置於車輛，車道變換最小風險決策系統包含至少一處理器。處理器包含外在風險區間計算模組、系統失效判斷模組、自駕啟動條件確認模組以及決策模組。外在風險區間計算模組計算外在風險區間。系統失效判斷模組判斷車輛之系統於任一時點是否失效，以及車輛之備援系統的橫向模組是否有效。自駕啟動條件確認模組確認自駕啟動條件是否滿足。決策進行單元於外在風險、系統失效風險及自駕啟動條件不滿足風險中任一者產生時，進行最小風險決策。藉以使自駕符合法規並提升行車安全。

Description

車道變換最小風險決策系統及方法與非暫態電腦可讀媒體

本發明有關一種最小風險決策系統及方法與非暫態電腦可讀媒體，且尤其是有關一種車道變換最小風險決策系統及方法與非暫態電腦可讀媒體。

近年來，車輛的自動駕駛快速發展，而國際自動機工程師學會(SAE International)與美國國家公路交通安全管理局(NHTSA)依據不同的駕駛輔助及自動化程度的設計，將自駕車的程度分為五個等級。其中，等級三(level 3)自駕車表示自動駕駛系統可具有環境辨識能力，但駕駛可適當進行干涉。

為了提升自駕的安全性，聯合國世界車輛法規協調論壇發佈UN R157，以作為等級三(level 3)自駕車的依循標準，其目的是在自駕車發生緊急事件(如系統故障)或自駕不滿足啟動標準時，須具備駕駛權移轉與最小風險的保護機制。現在技術中，較缺乏在車道變換過程中執行最小風險決策，因此，如何使自駕車的車道變換滿足UN R157的規定，遂成相關業者努力的目標。

為了解決上述問題，本發明提供一種車道變換最小風險決策系統及方法與非暫態電腦可讀媒體，透過系統架構及方法步驟，可使自駕車在車道變換過程中執行最小風險決策。

依據本發明一實施方式提供一種車道變換最小風險決策系統，其設置於一車輛，車道變換最小風險決策系統包含至少一處理器。前述至少一處理器包含一外在風險區間計算模組、一系統失效判斷模組、一自駕啟動條件確認模組以及一決策模組。外在風險區間計算模組計算車輛進入一換道決策後，於複數時點中任一時點的一當前位置與一前方物體之一碰撞時間，並以碰撞時間計算車輛由當前位置換道至一目標車道的一橫向加速度，以橫向加速度與一最大常規橫向加速度中之一較大者及車輛換道至目標車道的一橫向距離計算一外在風險區間。系統失效判斷模組判斷車輛之一系統於任一時點是否失效，以及車輛之一備援系統的一橫向模組是否有效。自駕啟動條件確認模組基於車輛之一駕駛於任一時點的狀態是否可用，以確認一自駕啟動條件是否滿足。決策模組包含一判斷單元、一橫向分量計算單元、一可行空間計算單元及一決策進行單元。判斷單元判斷車輛是否產生一外在風險、一系統失效風險以及一自駕啟動條件不滿足風險，其中，於系統為正常之狀態下，若一時點的車輛與前方物體間的一相對縱向距離小於等於外在風險區間，則判定產生外在風險；若一時點系統為失效但備援系統的橫向模組為有效，則判定產生系統失效風險；於系統正常且一時點的相對縱向距離大於外在風險區間，但自駕啟動條件不滿足，則判定產生自駕啟動條件不滿足風險。橫向分量計算單元於外在風險、系統失效風險及自駕啟動條件不滿足風險中任一者產生時，計算車輛換道至前述一時點的目標車道的一車道變換時間，藉以計算車輛的一緊急橫向加速度，並以緊急橫向加速度或一常規橫向加速度計算車輛的一橫向分量。可行空間計算單元於外在風險、系統失效風險及自駕啟動條件不滿足風險中任一者產生時，以橫向距離、橫向分量及目標車道的一後方物體的一後方物體速度，計算前述一時點於目標車道的一可行空間。決策進行單元於外在風險、系統失效風險及自駕啟動條件不滿足風險中任一者產生時，進行一最小風險決策，其中於外在風險或系統失效風險發生時，使車輛以橫向分量換道進入可行空間，或減速至靜止；及於自駕啟動條件不滿足風險發生時，使車輛以橫向分量換道進入可行空間，或依換道決策的一原軌跡移動至少一段時間至另一時點，若自駕啟動條件持續不滿足，重新確認前述另一時點的目標車道、換道的橫向分量及可行空間。

藉此，透過計算外在風險區間及偵測系統是否失效、自駕啟動條件是否滿足，可以判斷是否產生外在風險、系統失效風險以及自駕啟動條件不滿足風險，並計算可行空間以進行最小風險決策，可以使車道變換滿足UN R157的規定，並提升安全性。

依據前述實施方式之車道變換最小風險決策系統，其中，外在風險區間計算模組可運算 、 、 及 ，T _c為碰撞時間，D _r為車輛與前方物體間的相對縱向距離，v _h為車輛的一本車速度，v _t為前方物體的一前方物體速度，a _y為以碰撞時間計算的車輛的橫向加速度，a _yrgmax為最大常規橫向加速度，a _ymax為橫向加速度與最大常規橫向加速度中之較大者，D _y為橫向距離，v _x為本車速度的一縱向分量，D _F為外在風險區間。

依據前述實施方式之車道變換最小風險決策系統，其中，於判斷單元判定一時點產生外在風險或系統失效風險時，橫向分量計算單元可運算 及 ，T _Lc為車道變換時間，L為車輛的長度，t _{ISO limit}為一法規規範不可跨道時間，a _y ^E為緊急橫向加速度。

依據前述實施方式之車道變換最小風險決策系統，其中，若一時點的可行空間無障礙物，且緊急橫向加速度小於等於一法規規範緊急橫向加速度上限，則可換道進入可行空間，反之，則減速至停止。

依據前述實施方式之車道變換最小風險決策系統，其中，於判斷單元判定一時點產生自駕啟動條件不滿足風險時，橫向分量計算單元能以常規橫向加速度計算橫向分量。

依據前述實施方式之車道變換最小風險決策系統，其中，若可行空間有障礙物，可等待障礙物離開再以常規橫向加速度進入可行空間。

依據前述實施方式之車道變換最小風險決策系統，其中，車輛可向右逐次換道至位於一路肩上的可行空間，並減速至停。

依據前述實施方式之車道變換最小風險決策系統，其中，於判斷單元判定一時點產生自駕啟動條件不滿足風險時，決策進行單元可於前述至少一段時間內提出警示。

依據本發明另一實施方式提供一種車道變換最小風險決策方法，包含一外在風險區間計算步驟、一系統失效判斷步驟、一自駕啟動條件判斷步驟、一風險判斷步驟、一橫向分量計算步驟、一可行空間計算步驟以及一最小風險決策進行步驟。於外在風險區間計算步驟，使至少一處理器的一外在風險區間計算模組計算一車輛進入一換道決策後，於複數時點中任一時點的一當前位置與一前方物體之一碰撞時間，並以碰撞時間計算車輛由當前位置換道至一目標車道的一橫向加速度，以橫向加速度與一最大常規橫向加速度中之一較大者及車輛換道至目標車道的一橫向距離計算一外在風險區間。於系統失效判斷步驟，使前述至少一處理器的一系統失效判斷模組判斷車輛之一系統於任一時點是否失效，以及車輛之一備援系統的一橫向模組是否有效。於自駕啟動條件判斷步驟，使前述至少一處理器的一自駕啟動條件確認模組基於車輛之一駕駛於任一時點的狀態是否可用，以確認一自駕啟動條件是否滿足。於風險判斷步驟，使前述至少一處理器的一判斷單元判斷車輛是否產生一外在風險、一系統失效風險以及一自駕啟動條件不滿足風險，其中，於系統為正常之狀態下，若一時點的車輛與前方物體間的一相對縱向距離小於等於外在風險區間，則判定產生外在風險；若一時點系統為失效但備援系統的橫向模組為有效，則判定產生系統失效風險；於系統正常且一時點的相對縱向距離大於外在風險區間，但自駕啟動條件不滿足，則判定產生自駕啟動條件不滿足風險。於橫向分量計算步驟，使前述至少一處理器的一橫向分量計算單元於外在風險、系統失效風險及自駕啟動條件不滿足風險中任一者產生時，計算車輛換道至前述一時點的目標車道的一車道變換時間，藉以計算車輛的一緊急橫向加速度，並以緊急橫向加速度或一常規橫向加速度計算車輛的一橫向分量。於可行空間計算步驟，使前述至少一處理器的一可行空間計算模組於外在風險、系統失效風險及自駕啟動條件不滿足風險中任一者產生時，以橫向距離、橫向分量及目標車道的一後方物體的一後方物體速度，計算前述一時點的一可行空間。於最小風險決策進行步驟，使前述至少一處理器的一決策進行單元於外在風險、系統失效風險及自駕啟動條件不滿足風險中任一者產生時，進行一最小風險決策。其中於外在風險或系統失效風險發生時，使車輛以橫向分量換道進入可行空間，或減速至靜止；及於自駕啟動條件不滿足風險發生時，使車輛以橫向分量換道進入可行空間，或依換道決策的一原軌跡移動至少一段時間至另一時點，若自駕啟動條件持續不滿足，重新確認前述另一時點的目標車道、換道的橫向分量及可行空間。

依據前述實施方式之車道變換最小風險決策方法，其中，外在風險區間計算模組可運算 、 、 及 ，T _c為碰撞時間，D _r為車輛與前方物體間的相對縱向距離，v _h為車輛的一本車速度，v _t為前方物體的一前方物體速度，a _y為以碰撞時間計算的車輛的橫向加速度，a _yrgmax為最大常規橫向加速度，a _ymax為橫向加速度與最大常規橫向加速度中之較大者，D _y為橫向距離，v _x為本車速度的一縱向分量，D _F為外在風險區間。

依據前述實施方式之車道變換最小風險決策方法，其中，於判斷單元判定一時點產生外在風險或系統失效風險時，橫向分量計算單元可運算 及 ，T _Lc為車道變換時間，L為車輛的長度，t _{ISO limit}為一法規規範不可跨道時間，a _y ^E為緊急橫向加速度。

依據前述實施方式之車道變換最小風險決策方法，其中，若前述一時點的可行空間無障礙物，且緊急橫向加速度小於等於一法規規範緊急橫向加速度上限，則可換道進入可行空間，反之，則減速至停止。

依據前述實施方式之車道變換最小風險決策方法，其中，於判斷單元判定一時點產生自駕啟動條件不滿足風險時，橫向分量計算單元能以常規橫向加速度計算橫向分量。

依據前述實施方式之車道變換最小風險決策方法，其中，若可行空間有障礙物，可等待障礙物離開再以常規橫向加速度進入可行空間。

依據前述實施方式之車道變換最小風險決策方法，其中，車輛可向右逐次換道至位於一路肩上的可行空間，並減速至停。

依據前述實施方式之車道變換最小風險決策方法，其中，於判斷單元判定一時點產生自駕啟動條件不滿足風險時，決策進行單元於可前述至少一段時間內提出警示。

依據本發明另一實施方式提供一種非暫態電腦可讀媒體，存儲一電腦程式使至少一處理器執行如下。計算一車輛進入一換道決策後，於複數時點中任一時點的一當前位置與一前方物體之一碰撞時間，並以碰撞時間計算車輛由當前位置換道至一目標車道的一橫向加速度，以橫向加速度與一最大常規橫向加速度中之一較大者及車輛換道至目標車道的一橫向距離計算一外在風險區間。判斷車輛之一系統於任一時點是否失效，以及車輛之一備援系統的一橫向模組是否有效。基於車輛之一駕駛於任一時點的狀態是否可用，以確認一自駕啟動條件是否滿足。判斷車輛是否產生一外在風險、一系統失效風險以及一自駕啟動條件不滿足風險，其中，於系統為正常之狀態下，若一時點的車輛與前方物體間的一相對縱向距離小於等於外在風險區間，則判定產生外在風險；若一時點系統為失效但備援系統的橫向模組為有效，則判定產生系統失效風險；於系統正常且一時點的相對縱向距離大於外在風險區間，但自駕啟動條件不滿足，則判定產生自駕啟動條件不滿足風險。於外在風險、系統失效風險及自駕啟動條件不滿足風險中任一者產生時，計算車輛換道至前述一時點的目標車道的一車道變換時間，藉以計算車輛的一緊急橫向加速度，並以緊急橫向加速度或一常規橫向加速度計算車輛的一橫向分量。於外在風險、系統失效風險及自駕啟動條件不滿足風險中任一者產生時，以橫向距離、橫向分量及目標車道的一後方物體的一後方物體速度，計算前述一時點的一可行空間。於外在風險、系統失效風險及自駕啟動條件不滿足風險中任一者產生時，進行一最小風險決策。其中於外在風險或系統失效風險發生時，使車輛以橫向分量換道進入可行空間，或減速至靜止；及於自駕啟動條件不滿足風險發生時，使車輛以橫向分量換道進入可行空間，或依換道決策的一原軌跡移動至少一段時間至另一時點，若自駕啟動條件持續不滿足，重新確認前述另一時點的目標車道、換道的橫向分量及可行空間。

以下將參照圖式說明本發明之實施例。為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，閱讀者應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施例中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示；並且重複之元件將可能使用相同的編號或類似的編號表示。

此外，本文中第一、第二、第三等用語只是用來描述不同元件或成分，而對元件/成分本身並無限制，因此，第一元件/成分亦可改稱為第二元件/成分。且本文中之元件/成分/機構/模組之組合非此領域中之一般周知、常規或習知之組合，不能以元件/成分/機構/模組本身是否為習知，來判定其組合關係是否容易被技術領域中之通常知識者輕易完成。

請參閱第1圖及第2圖，其中第1圖繪示依照本發明一實施例之一種車道變換最小風險決策系統1000的系統方塊圖，第2圖繪示第1圖實施例之車道變換最小風險決策系統1000安裝於一車輛CH且應用於一道路上的示意圖。車道變換最小風險決策系統1000設置於車輛CH，車道變換最小風險決策系統1000包含至少一處理器1100。前述至少一處理器1100包含一外在風險區間計算模組1110、一系統失效判斷模組1120、一自駕啟動條件確認模組1130及一決策模組1140。

外在風險區間計算模組1110計算車輛CH進入一換道決策後，於複數時點中任一時點的一當前位置與一前方物體CT之一碰撞時間，並以碰撞時間計算車輛CH由當前位置換道至一目標車道的一橫向加速度，以橫向加速度與一最大常規橫向加速度中之一較大者及車輛CH換道至目標車道的一橫向距離D _y計算一外在風險區間D _F。系統失效判斷模組1120判斷車輛CH之一系統於任一時點是否失效，以及車輛CH之一備援系統的一橫向模組是否有效。自駕啟動條件確認模組1130基於車輛CH之一駕駛於任一時點的狀態是否可用，以確認一自駕啟動條件是否滿足。

決策模組1140包含一判斷單元1141、一橫向分量計算單元1142、一可行空間計算單元1143及一決策進行單元1144。判斷單元1141判斷車輛CH是否產生一外在風險、一系統失效風險以及一自駕啟動條件不滿足風險，其中，於系統為正常之狀態下，若前述一時點的車輛CH與前方物體CT間的一相對縱向距離D _r小於等於外在風險區間D _F(即D _r≤D _F)，則判定產生外在風險；若一時點系統為失效但備援系統的橫向模組為有效，則判定產生系統失效風險；於系統正常且前述一時點的相對縱向距離D _r大於外在風險區間D _F(即D _r＞D _F)，但自駕啟動條件不滿足，則判定產生自駕啟動條件不滿足風險。

橫向分量計算單元1142於外在風險、系統失效風險及自駕啟動條件不滿足風險中任一者產生時，計算車輛CH換道至一時點的目標車道的一車道變換時間，藉以計算車輛CH的一緊急橫向加速度，並以緊急橫向加速度或一常規橫向加速度計算車輛CH的一橫向分量v _y。

可行空間計算單元1143於外在風險、系統失效風險及自駕啟動條件不滿足風險中任一者產生時，以橫向距離D _y、橫向分量v _y及目標車道的一後方物體CR的一後方物體速度v _r，計算一時點的一可行空間S1。

決策進行單元1144於外在風險、系統失效風險及自駕啟動條件不滿足風險中任一者產生時，進行一最小風險決策，其中於外在風險發生或系統失效風險發生時，使車輛CH以橫向分量v _y換道進入可行空間S1，或減速至靜止；及於自駕啟動條件不滿足風險發生時，使車輛CH以橫向分量v _y換道進入可行空間S1，或依換道決策的一原軌跡移動至少一段時間至另一時點，若自駕啟動條件持續不滿足，重新確認前述另一時點的目標車道、換道的橫向分量v _y及可行空間S1。

藉此，透過計算外在風險區間D _F及偵測系統是否失效、自駕啟動條件是否滿足，可以判斷是否產生外在風險、系統失效風險以及自駕啟動條件不滿足風險，並計算可行空間S1以進行最小風險決策，可以使車道變換滿足UN R157的規定，並提升安全性。後面將詳述車道變換最小風險決策系統1000的細節。

車道變換最小風險決策系統1000的至少一處理器1100是安裝於車輛CH上。具體地，處理器1100的數量可為二，一個處理器1100包含系統(主系統)的控制程式，另一個處理器1100包含備援系統的控制程式。處理器1100可例如為中央處理器(CPU)、數位訊號處理器(DSP)、微處理器(MPU)、微控制器(MCU)等；處理器1100可經程式化而達到特定功能。於本實施例中，各個處理器1100均經程式化後分為外在風險區間計算模組1110、系統失效判斷模組1120、自駕啟動條件確認模組1130及決策模組1140，並且決策模組1140中的不同的程式部分又可分為判斷單元1141、橫向分量計算單元1142、可行空間計算單元1143及決策進行單元1144。而除了上述的功能外，處理器1100亦可經程式化而達到車輛CH的一般控制及影像處理功能，不以此為限。在一實施例中，主系統亦可包含多個車輛上的機構，而能經由主系統的控制程式操控以達成車輛的運行，例如煞車機構及轉向機構等，備援系統的控制程式亦可控制此些機構，或是相同的機構有二組，由主系統控制一組，備援系統控制一組。

車道變換最小風險決策系統1000可更包含一駕駛狀態偵測裝置1200及一感測模組1300，感測模組1300可包含用以偵測車輛CH外部環境的複數攝影機，而能透過攝影機拍攝當前的環境，如此可以計算出車輛CH與前方物體CT的相對縱向距離D_r、前方物體CT的一前方物體速度v_t、車輛CH於車道L1上的當前位置及車道線等資訊，感測模組1300亦可包含雷達以偵測車輛CH附近的障礙物，不以上述為限。駕駛狀態偵測裝置1200可用以偵測駕駛的眼睛、姿態、安全帶等狀態，而供自駕啟動條件確認模組1130判斷自駕啟動條件是否滿足。在本實施例中，自駕啟動條件可例如是ISO21202的PALS狀態機、UNR79或台灣VACC的47-2中的規範。

外在風險區間計算模組1110可運算T_c=D_r/v_t-v_h、 、 及 ，其中，T _c為碰撞時間，D _r為車輛CH與前方物體CT間的相對縱向距離，v _h為車輛CH的一本車速度，v _t為前方物體CT的前方物體速度，a _y為以碰撞時間計算的車輛CH的橫向加速度，a _yrgmax為最大常規橫向加速度，a _ymax為橫向加速度與最大常規橫向加速度中之較大者，D _y為橫向距離，v _x為本車速度的一縱向分量，D _F為外在風險區間。請特別注意，在一般狀態下，車輛欲到達的位置是位於目標車道的中心線，因此橫向距離即為車輛中心與目標車道的中心線之間的距離。

如第1圖及第2圖所示，在車輛CH進行自動駕駛的狀態下，系統可以依據車輛CH所在的當前車道(例如車道L1)及鄰近車道(例如車道L2)的路況決定是否換道。在系統做出換道決策後，車輛CH便開始進行自動換道。而在換道的過程中，外在風險區間計算模組1110會不斷地偵測車輛CH的本車速度v _h、車輛CH與前方物體CT間的相對縱向距離D _r及前方物體CT的前方物體速度v _t，如此運算 以得到碰撞時間(即T _c)。之後，可用碰撞時間計算車輛CH的橫向加速度，再與法規規定的最大常規橫向加速度比較，運算 ，即可取得橫向加速度與最大常規橫向加速度中之較大者，並以時間轉空間之概念，運算 以取得外在風險區間D _F，而當有何任物體包含前方物體CT在外在風險區間D _F內時，若車輛CH持續以系統原先所規畫的方式(例如依原先規畫的速度)繼續進行時，可能會產生碰撞之風險，因此有必要改變路線而提升行車安全。據此，可以運算橫向分量v _y及可行空間S1，以規畫新軌跡。

於判斷單元1141判定一時點產生外在風險或系統失效風險時，橫向分量計算單元1142可運算 及 ，其中，T _Lc為車道變換時間，L為車輛CH的長度，t _{ISO limit}為一法規規範不可跨道時間，a _y ^E為緊急橫向加速度。在決定可行空間S1後，車輛CH可準備開始橫向位移至可行空間S1。由於車輛CH在橫向移動時亦會往前進行縱向移動，因此車道變換時間必須考慮車輛CH與前方物體CT間的相對縱向距離D _r與車輛CH的長度L之間的差距，以及本車速度v _h與前方物體速度v _t的關係，也須要考慮在一半的碰撞時間內進入可行空間S1，並且要考量各國法規中所限定之法規規範不可跨道時間，因此可依 取其中之最大者做為車道變換時間，再以此做為緊急橫向加速度計算的基礎。之後，再以緊急橫向加速度計算橫向分量v _y。由於此時車輛CH具有高機率發生風險，因此須以較快的速度橫向移動，而能避免發生碰撞。此外，橫向分量計算單元1142可更計算此一橫向分量v _y所對應的方向盤角度。

又，於判斷單元1141判定一時點產生自駕啟動條件不滿足風險時，橫向分量計算單元1142一樣是運算 ，但可用一般的常規橫向加速度來計算橫向分量v_y。在此情況下，由於自駕啟動條件不滿足時，表示只有駕駛是不可用，而系統正常且沒有外在風險，因此車輛CH可用常規橫向加速度進行換道即可。

可行空間計算單元1143在規畫可行空間S1時，會參考後方物體CR的後方物體速度v_r，計算可行空間S1中車輛CH(特別是指車輛CH的車頭)的往前縱向延伸距離D_NLF及車輛CH(特別是指車輛CH的車尾)的往後縱向延伸距離D_NLR。據此，可依據車輛CH的長度、車輛CH的橫向分量v_y及縱向分量v_x、後方物體速度v_r、及車輛CH與目標車道的橫向距離D_y，以D_NLF=(D_y/v_y)．v_x求得往前縱向延伸距離D_NLF，及以D_NLR=(D_y/v_y)．max(v_x,v_r)求得往後縱向延伸距離D_NLR。在一實施例中，當可行空間是位於車道或路肩時，可行空間的寬度可以是車道的寬度或是路肩的寬度。而當不包含路肩時，可行空間的一外側邊界(距離車輛較遠的邊界)是一路緣，並且可行空間的一寬度是一車寬，或固定為3.5公尺，而此時目標車道的中心線即是路緣向內半個車寬，或是路緣向內1.75公尺，然不以此為限。在本發明中，目標車道可指鄰近的車道，或是鄰近可供車輛行走之空間，不以有車道線標示的車道為限。

如第2圖所示，在一假設狀況下，車輛CH開始由車道L1換至車道L2，當前方物體CT突然於某一時點減速或煞車，車輛CH的當前位置仍在車道L1上，使得此一時點的相對縱向距離D_r小於等於外在風險區間D_F，則判斷單元1141判定產生外在風險，可計算此一時點的緊急橫向加速度藉以計算橫向分量v _y，及計算相鄰於車道L1之車道L2上的可行空間S1。若決策進行單元1144判定此一時點車道L2上的可行空間S1無障礙物，且緊急橫向加速度小於等於一法規規範緊急橫向加速度上限，則可通知轉向機構，使車輛CH換道進入車道L2上的可行空間S1，反之，則通知煞車機構，使車輛CH減速至停止。具體地，當緊急橫向加速度小於等於法規規範緊急橫向加速度上限(例如是4公尺/秒平方)時，表示此一緊急橫向加速度是安全而且可以被法規允許的，故可依此緊急橫向加速度計算的橫向分量v _y及方向盤角度進入車道L2上的可行空間S1。而當緊急橫向加速度大於法規規範緊急橫向加速度上限時，表示此一緊急橫向加速度並不安全，因此不執行車道變換，直接減速至停止。又，當車道L2上的可行空間S1有障礙物時，表示進入此可行空間S1有被碰撞之可能，故無法執行車道變換，而是直接減速至停止。請特別注意，由於系統的橫向控制有效，因此在減速至停止之前，車輛CH的車身會先回正，再減速停止，此時因有碰撞之可能，故減速度可設定為4公尺/秒平方。

進一步地，車輛CH可向右逐次換道至位於一路肩L3上的可行空間S1，並減速至停。仔細而言，當車輛CH已由車道L1移至車道L2，即，位於車道L2上的可行空間S1內，可再往右移動至路肩L3，也就是此一時點的目標車道是路肩L3，此時會再計算路肩L3上的可行空間S1及緊急橫向加速度，再使車輛CH換道至路肩L3。如第2圖所示，當車輛CH換道至路肩L3的可行空間S1後，可再減速至停止。由於路肩L3相對安全，故此時的減速度可小於4公尺/秒平方，例如為1公尺/秒平方至3公尺/秒平方。

在另一假設情況下，車輛CH開始由車道L1換至車道L2，系統失效但備援系統的橫向模組有效，此時判斷單元1141判定產生系統失效風險，可計算此一時點的緊急橫向加速度藉以計算橫向分量v_y，及計算相鄰於車道L1之車道L2上的可行空間S1。若此一時點的可行空間S1無障礙物，且緊急橫向加速度小於等於法規規範緊急橫向加速度上限，則可換道進入車道L2上的可行空間S1，反之，則減速至停止。請注意系統失效風險產生時的最小風險決策類似於外在風險產生的最小風險決策，然系統失效風險產生時，可能是由包含備援系統控制程式的處理器1100來進行相關的運算。

在又一假設情況下，車輛CH開始由車道L1換至車道L2，在某一時點駕駛因故昏迷，駕駛狀態偵測裝置1200偵測駕駛的眼睛後發出駕駛異常之通知給自駕啟動條件確認模組1130，而後續由自駕啟動條件確認模組1130確認自駕啟動條件不滿足。若此時系統正常，也無外在風險產生，判斷單元1141將判定產生自駕啟動條件不滿足風險。在一最小風險決策中，可計算此一時點位於車道L2上的可行空間S1。若此一時點車道L2上的可行空 間S1無障礙物，可以用常規橫向加速度算得之橫向分量v_y換道進入可行空間S1；若此一時點車道L2上的可行空間S1有障礙物，則待障礙物離開後，再以常規橫向加速度算得之橫向分量v_y換道進入車道L2上的可行空間S1。請注意此時系統正常，故車輛CH可先回正後等待障礙物離開，再進入車道L2上的可行空間S1。並且，待進入車道L2上的可行空間S1後，再計算路肩L3上的可行空間S1，並且以常規橫向加速度算得之橫向分量v_y進行換道，也就是車輛CH可向右逐次換道至位於路肩L3上的可行空間S1，最後再減速至停。

在另一最小風險決策中，當判斷單元1141判定產生自駕啟動條件不滿足風險時，是先依換道決策的一原軌跡移動至少一段時間至前述另一時點，再確認自駕啟動條件是否持續不滿足。仔細而言，原軌跡是指由換道決策中，由車道L1換道至車道L2的方向盤角度、速度、加速度等，因系統正常且無外在風險，因此決策進行單元1144可於前述至少一段時間內提出警示，例如警示10秒。在10秒內，原軌跡的移動可能已經完成，也就是車輛CH已由車道L1換道至車道L2。若此時自駕啟動條件是否持續不滿足，表示駕駛可能無反應能力，而應停至路邊以避免產生危險。是以，前述另一時點的車輛CH的當前位置為車道L2，目標車道是路肩L3，而可計算位於路肩L3上的可行空間S1，並減速至停，減速度可小於3公尺/秒平方。請特別注意，雖第2圖實施例是以二車道L1、L2加上一路 肩L3為示例，然應知在其他具有多個車道的實施例中，是逐次向右移動至路肩或路緣內的可行空間。

請參閱第3圖，其中第3圖繪示依照本發明另一實施例之一種車道變換最小風險決策方法2000的方塊流程圖。車道變換最小風險決策方法2000包含一外在風險區間計算步驟2100、一系統失效判斷步驟2200、一自駕啟動條件判斷步驟2300、一風險判斷步驟2400、一橫向分量計算步驟2500、一可行空間計算步驟2600及一最小風險決策進行步驟2700。以下將參照第1圖及第2圖的車道變換最小風險決策系統1000說明車道變換最小風險決策方法2000的細節。

於外在風險區間計算步驟2100，使至少一處理器1100的一外在風險區間計算模組1110計算車輛CH進入一換道決策後，於複數時點中任一時點的一當前位置與一前方物體CT之一碰撞時間，並以碰撞時間計算車輛CH由當前位置換道至一目標車道的一橫向加速度，以橫向加速度與一最大常規橫向加速度中之一較大者及車輛CH換道至目標車道的一橫向距離D_y計算一外在風險區間D_F。

於系統失效判斷步驟2200，使前述至少一處理器1100的一系統失效判斷模組1120判斷車輛CH之一系統於任一時點是否失效，以及車輛CH之一備援系統的一橫向模組是否有效。

於自駕啟動條件判斷步驟2300，使前述至少一處理器1100的一自駕啟動條件確認模組1130基於車輛CH之一駕駛於任一時點的狀態是否可用，以確認一自駕啟動條件是否滿足。

於風險判斷步驟2400，使前述至少一處理器1100的一判斷單元1141判斷車輛CH是否產生一外在風險、一系統失效風險以及一自駕啟動條件不滿足風險，其中，於系統為正常之狀態下，若一時點的車輛CH與前方物體CT間的一相對縱向距離D _r小於等於外在風險區間D _F(即D _r≤D _F)，則判定產生外在風險；若一時點系統為失效但備援系統的橫向模組為有效，則判定產生系統失效風險；於系統正常且一時點的相對縱向距離D _r大於外在風險區間D _F(即D _r＞D _F)，但自駕啟動條件不滿足，則判定產生自駕啟動條件不滿足風險。

於橫向分量計算步驟2500，使前述至少一處理器1100的一橫向分量計算單元1142於外在風險、系統失效風險及自駕啟動條件不滿足風險中任一者產生時，計算車輛CH換道至前述一時點的目標空間的一車道變換時間，藉以計算車輛CH的一緊急橫向加速度，並以緊急橫向加速度或一常規橫向加速度計算車輛CH的一橫向分量v _y。

於可行空間計算步驟2600，使前述至少一處理器1100的一可行空間計算單元1143於外在風險、系統失效風險及自駕啟動條件不滿足風險中任一者產生時，以橫向距離D _y、橫向分量v _y及目標車道的一後方物體CR的一後方物體速度v _r，計算前述一時點的一可行空間S1。

於最小風險決策進行步驟2700，使前述至少一處理器1100的一決策進行單元1144於外在風險、系統失效風險及自駕啟動條件不滿足風險中任一者產生時，進行一最小風險決策。其中於外在風險或系統失效風險發生時，使車輛CH以橫向分量v _y換道進入可行空間S1，或減速至靜止；及於自駕啟動條件不滿足風險發生時，使車輛CH以橫向分量v _y換道進入可行空間S1，或依換道決策的一原軌跡移動至少一段時間至另一時點，若自駕啟動條件持續不滿足，重新確認前述另一時點的目標車道、換道的橫向分量v _y及可行空間S1。

請參閱第4圖，其中第4圖繪示第3圖實施例之一種車道變換最小風險決策方法2000的一第一細部流程圖。在初始時，於步驟S01，系統(即自駕的主系統)正常運作，且可於步驟S02中，確認駕駛是否介入，即確認駕駛是否介入以自行操控車輛CH。若是，則進入步驟S03，將駕駛權歸還駕駛；若否，則進入步驟S04，確認是否進入換道決策，即，系統是否依目前道路的狀況，決定進行換道。若否，則回至步驟S01，系統繼續運行；若是，則進入步驟S05判斷系統是否失效。

若系統失效判斷模組1120於步驟S05中確認系統失效，則進入步驟S06進一步確認備援系統是否失效。若是，則進入步驟S09，車輛CH減速至停；若否，則進入步驟S07，由系統失效判斷模組1120確認備援系統的橫向模組是否失效。若橫向模組失效，則進入步驟S09使車輛CH減速至停，若橫向模組有效，則進入步驟S08，由判斷單元1141判斷車輛CH產生系統失效風險。

若系統失效判斷模組1120於步驟S05中確認系統正常未失效，則進入步驟S10，由外在風險區間計算模組1110計算外在風險區間D _F，而外在風險區間D _F的計算方式同上不再贅述。之後，再進入步驟S11由判斷單元1141比較車輛CH與前方物體CT間的相對縱向距離D _r是否小於等於外在風險區間D _F(即是否滿足D _r≤D _F)。若是，進入步驟S12由判斷單元1141判斷車輛CH產生外在風險；若否，則進入步驟S13，由自駕啟動條件確認模組1130判斷駕駛是否可用。若駕駛可用，則回至步驟S01，系統繼續運行；若駕駛不可用，則進入步驟S14中，由判斷單元1141判斷車輛CH產生自駕啟動條件不滿足風險。

請參閱第5圖，並配合參閱第1圖及第2圖，其中第5圖繪示第3圖實施例之一種車道變換最小風險決策方法2000的一第二細部流程圖。於步驟S08確認產生系統失效風險、或於步驟S12確認產生外在風險，則可進入步驟S15，由橫向分量計算單元1142計算緊急橫向加速度及橫向分量v _y，再進入步驟S16，由可行空間計算單元1143計算可行空間S1，例如，當車輛CH位於車道L1上時，計算車道L2上的可行空間S1。

在產生系統失效風險或外在風險時，若可行空間S1無障礙物，且緊急橫向加速度小於等於一法規規範緊急橫向加速度上限，則可換道進入可行空間S1，反之，則減速至停止。因此，可於步驟S17中確認車道L2上的可行空間S1是否有障礙物，若有，則進入步驟S21，於車道L1減速至停；反之，則進入步驟S18進一步確認所計算之緊急橫向加速度是否符合規範，即，緊急橫向加速度是否小於等於法規規範緊急橫向加速度上限。若是，則進入步驟S19依所計算之方向盤角度及橫向分量v _y進入車道L2上的可行空間S1。反之，進入步驟S21於車道L1減速至停。在進入車道L2上的可行空間S1後，可判斷此時的可行空間S1是否是位於路肩(例如路肩L3)或是鄰近路緣。於步驟S20中，若經判斷，確認車道L2並非路肩L3或是鄰近路緣，則回到步驟S15、S16，再次計算橫向分量v _y及下一個可行空間S1，例如是路肩L3上的可行空間S1，並且，再依序進行步驟S17、S18、S19、S20，此時確認可行空間S1所在位置是路肩L3，因此進入步驟S21，減速至停。

請參閱第6圖，並配合參閱第1圖及第2圖，其中第6圖繪示第3圖實施例之一種車道變換最小風險決策方法2000的一第三細部流程圖。於步驟S14確認產生自駕啟動條件不滿足風險後，可進入步驟S22，由橫向分量計算單元1142以常規橫向加速度計算橫向分量v _y，再進入步驟S23，由可行空間計算單元1143計算可行空間S1，例如是車道L2上的可行空間S1。之後，進入步驟S24確認車道L2上的可行空間S1是否有障礙物，若有，進入步驟S26於車道L1等待，此時可回正並且持續前進等待，並可再回至步驟S22、S23以車輛CH當前位置及相關資料再次更新車道L2上的可行空間S1，及進入步驟S24確認車道L2上的可行空間S1是否有障礙物。若無障礙物，則可進入步驟S25，換道進入車道L2上的可行空間S1。而步驟S27及步驟S28與步驟S20及步驟S21類似，不再贅述。

請參閱第7圖，並配合參閱第1圖及第2圖，其中第7圖繪示第3圖實施例之一種車道變換最小風險決策方法2000的一第四細部流程圖。在另一方案中，於步驟S14確認產生自駕啟動條件不滿足風險後，可進入步驟S29，先警示並維持原軌跡，即維持由車道L1換道進入車道L2的原軌跡。之後，進入步驟S30，確認駕駛是否可用。若是，表示駕駛可能是睡著，而經警示後已清醒，而可進入步驟S32，使駕駛重啟系統。若否，則進入步驟S31，由橫向分量計算單元1142以常規橫向加速度計算橫向分量v _y，再進入步驟S33，計算路肩L3上的可行空間S1。步驟S33、S34、S35、S36、S37、S38與步驟S23至步驟S28類似，不再贅述。

在本發明的又一實施例是一種非暫態電腦可讀媒體，存儲一電腦程式使至少一處理器執行如下。計算車輛進入一換道決策後，於複數時點中任一時點的一當前位置與一前方物體之一碰撞時間，並以碰撞時間計算車輛由當前位置換道至一目標車道的一橫向加速度，以橫向加速度與一最大常規橫向加速度中之一較大者及車輛換道至目標車道的一橫向距離計算一外在風險區間。判斷車輛之一系統於任一時點是否失效，以及車輛之一備援系統的一橫向模組是否有效。基於車輛之一駕駛於任一時點的狀態是否可用，以確認一自駕啟動條件是否滿足。判斷車輛是否產生一外在風險、一系統失效風險以及一自駕啟動條件不滿足風險，其中，於系統為正常之狀態下，若一時點的車輛與前方物體間的一相對縱向距離小於等於外在風險區間，則判定產生外在風險；若一時點系統為失效但備援系統的橫向模組為有效，則判定產生系統失效風險；於系統正常且一時點的相對縱向距離大於外在風險區間，但自駕啟動條件不滿足，則判定產生自駕啟動條件不滿足風險。於外在風險、系統失效風險及自駕啟動條件不滿足風險中任一者產生時，計算車輛換道至前述一時點的目標車道的一車道變換時間，藉以計算車輛的一緊急橫向加速度，並以緊急橫向加速度或一常規橫向加速度計算車輛的一橫向分量。於外在風險、系統失效風險及自駕啟動條件不滿足風險中任一者產生時，以橫向距離、橫向分量及目標車道的一後方物體的一後方物體速度，計算前述一時點的一可行空間。於外在風險、系統失效風險及自駕啟動條件不滿足風險中任一者產生時，進行一最小風險決策。其中於外在風險或系統失效風險發生時，使車輛以橫向分量換道進入可行空間，或減速至靜止；及於自駕啟動條件不滿足風險發生時，使車輛以橫向分量換道進入可行空間，或依換道決策的一原軌跡移動至少一段時間至另一時點，若自駕啟動條件持續不滿足，重新確認前述另一時點的目標車道、換道的橫向分量及可行空間。

非暫態電腦可讀媒體可為可儲存數據且後續可被電腦裝置讀取的任何資料儲存硬體單元，例如記憶體裝置。非暫態電腦可讀媒體可為硬碟、網路附加儲存裝置(Network Attached Storage；NAS)、唯讀記憶體(Read-only memory；ROM)、隨機存取記憶體(Random-access memory；RAM)、唯讀記憶光碟(CD-ROM)、可錄CD(CD-R)、可重複錄寫光碟(CD-RW)、磁帶及其他光學式或非光學式儲存硬體單元。藉此，非暫態電腦可讀媒體所存儲的電腦程式可被讀取及執行。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1000:車道變換最小風險決策系統 1100:處理器 1110:外在風險區間計算模組 1120:系統失效判斷模組 1130:自駕啟動條件確認模組 1140:決策模組 1141:判斷單元 1142:橫向分量計算單元 1143:可行空間計算單元 1144:決策進行單元 1200:駕駛狀態偵測裝置 1300:感測模組 2000:車道變換最小風險決策方法 2100:外在風險區間計算步驟 2200:系統失效判斷步驟 2300:自駕啟動條件判斷步驟 2400:風險判斷步驟 2500:橫向分量計算步驟 2600:可行空間計算步驟 2700:最小風險決策進行步驟 CH:車輛 CT:前方物體 CR:後方物體 D _F:外在風險區間 D _NLF:往前縱向延伸距離 D _NLR:往後縱向延伸距離 D _r:相對縱向距離 D _y:橫向距離 L1,L2:車道 L3:路肩 S1:可行空間 S01,S02,S03,S04,S05,S06,S07,S08,S09,S10,S11,S12,S13,S14,S15,S16,S17,S18,S19,S20,S21,S22,S23,S24,S25,S26,S27,S28,S29,S30,S31,S32,S33,S34,S35,S36,S37,S38:步驟 v _h:本車速度 v _r:後方物體速度 v _t:前方物體速度 v _x:縱向分量 v _y:橫向分量

第1圖繪示依照本發明一實施例之一種車道變換最小風險決策系統的系統方塊圖； 第2圖繪示第1圖實施例之車道變換最小風險決策系統安裝於一車輛且應用於一道路上的示意圖； 第3圖繪示依照本發明另一實施例之一種車道變換最小風險決策方法的方塊流程圖； 第4圖繪示第3圖實施例之一種車道變換最小風險決策方法的一第一細部流程圖； 第5圖繪示第3圖實施例之一種車道變換最小風險決策方法的一第二細部流程圖； 第6圖繪示第3圖實施例之一種車道變換最小風險決策方法的一第三細部流程圖；以及 第7圖繪示第3圖實施例之一種車道變換最小風險決策方法的一第四細部流程圖。

1000:車道變換最小風險決策系統

1100:處理器

1110:外在風險區間計算模組

1120:系統失效判斷模組

1130:自駕啟動條件確認模組

1140:決策模組

1141:判斷單元

1142:橫向分量計算單元

1143:可行空間計算單元

1144:決策進行單元

1200:駕駛狀態偵測裝置

1300:感測模組

Claims (17)

1. 一種車道變換最小風險決策系統，設置於一車輛，該車道變換最小風險決策系統包含：至少一處理器，包含：一外在風險區間計算模組，計算該車輛進入一換道決策後，於複數時點中任一該時點的一當前位置與一前方物體之一碰撞時間，並以該碰撞時間計算該車輛由該當前位置換道至一目標車道的一橫向加速度，以該橫向加速度與一最大常規橫向加速度中之一較大者及該車輛換道至該目標車道的一橫向距離計算一外在風險區間；一系統失效判斷模組，判斷該車輛之一系統於任一該時點是否失效，以及該車輛之一備援系統的一橫向模組是否有效；一自駕啟動條件確認模組，基於該車輛之一駕駛於任一該時點的狀態是否可用，以確認一自駕啟動條件是否滿足；以及一決策模組，包含：一判斷單元，判斷該車輛是否產生一外在風險、一系統失效風險以及一自駕啟動條件不滿足風險，其中，於該系統為正常之狀態下，若一該時點的該車輛與該前方物體間的一相對縱向距離小於等於該外在風險區間，則判定產生該外在風險；若一該時點該系統為失效但該備援系統的該橫向模組為有效，則判定產生該系統失效風險；於該系統正常且一該時點的該相 對縱向距離大於該外在風險區間，但該自駕啟動條件不滿足，則判定產生該自駕啟動條件不滿足風險；一橫向分量計算單元，於該外在風險、該系統失效風險及該自駕啟動條件不滿足風險中任一者產生時，計算該車輛換道至該一時點的該目標車道的一車道變換時間，藉以計算該車輛的一緊急橫向加速度，並以該緊急橫向加速度或一常規橫向加速度計算該車輛的一橫向分量；一可行空間計算單元，於該外在風險、該系統失效風險及該自駕啟動條件不滿足風險中任一者產生時，以該橫向距離、該橫向分量及該目標車道的一後方物體的一後方物體速度，計算該一時點於該目標車道的一可行空間；及一決策進行單元，於該外在風險、該系統失效風險及該自駕啟動條件不滿足風險中任一者產生時，進行一最小風險決策，其中：於該外在風險或於該系統失效風險發生時，使該車輛以該橫向分量換道進入該可行空間，或減速至靜止；及於該自駕啟動條件不滿足風險發生時，使該車輛以該橫向分量換道進入該可行空間，或依該換道決策的一原軌跡移動至少一段時間至另一該時點，若該自駕啟動條件持續不滿足，重新確認該另一時點的該目標車道、換道的該橫向分量及該可行空間。
2. 如請求項1所述之車道變換最小風險決策系統，其中，該外在風險區間計算模組運算T_c=D_r/v_t-v_h、 a_y=2D_y/(T_C ²)、a_ymax=max(a_y,a_yrgmax)及

   

   ，T_c為 該碰撞時間，D_r為該車輛與該前方物體間的該相對縱向距離，v_h為該車輛的一本車速度，v_t為該前方物體的一前方物體速度，a_y為以該碰撞時間計算的該車輛的該橫向加速度，a_yrgmax為該最大常規橫向加速度，a_ymax為該橫向加速度與該最大常規橫向加速度中之該較大者，D_y為該橫向距離，v_x為該本車速度的一縱向分量，D_F為該外在風險區間。
3. 如請求項2所述之車道變換最小風險決策系統，其中，於該判斷單元判定一該時點產生該外在風險或該系統失效風險時，該橫向分量計算單元運算T_Lc= max[(D_r-L)/(v_t-v_h),T_c/2,t_{ISO limit}]及

   

   ，T_Lc為該車道 變換時間，L為該車輛的長度，t_{ISO limit}為一法規規範不可跨道時間，a_y ^E為該緊急橫向加速度。
4. 如請求項3所述之車道變換最小風險決策系統，其中，若該一時點的該可行空間無障礙物，且該緊急橫向加速度小於等於一法規規範緊急橫向加速度上限，則換道進入該可行空間，反之，則減速至停止。
5. 如請求項2所述之車道變換最小風險決策系 統，其中，於該判斷單元判定一該時點產生該自駕啟動條件不滿足風險時，該橫向分量計算單元以該常規橫向加速度計算該橫向分量。
6. 如請求項5所述之車道變換最小風險決策系統，其中，若該可行空間有障礙物，等待障礙物離開再以該常規橫向加速度進入該可行空間。
7. 如請求項4或6所述之車道變換最小風險決策系統，其中，該車輛向右逐次換道至位於一路肩上的該可行空間，並減速至停。
8. 如請求項1所述之車道變換最小風險決策系統，其中，於該判斷單元判定一該時點產生該自駕啟動條件不滿足風險時，該決策進行單元於該至少一段時間內提出警示。
9. 一種車道變換最小風險決策方法，包含：一外在風險區間計算步驟，使至少一處理器的一外在風險區間計算模組計算一車輛進入一換道決策後，於複數時點中任一該時點的一當前位置與一前方物體之一碰撞時間，並以該碰撞時間計算該車輛由該當前位置換道至一目標車道的一橫向加速度，以該橫向加速度與一最大常規橫向加速度中之一較大者及該車輛換道至該目標車道的一橫 向距離計算一外在風險區間；一系統失效判斷步驟，使該至少一處理器的一系統失效判斷模組判斷該車輛之一系統於任一該時點是否失效，以及該車輛之一備援系統的一橫向模組是否有效；一自駕啟動條件判斷步驟，使該至少一處理器的一自駕啟動條件確認模組基於該車輛之一駕駛於任一該時點的狀態是否可用，以確認一自駕啟動條件是否滿足；一風險判斷步驟，使該至少一處理器的一判斷單元判斷該車輛是否產生一外在風險、一系統失效風險以及一自駕啟動條件不滿足風險，其中，於該系統為正常之狀態下，若一該時點的該車輛與該前方物體間的一相對縱向距離小於等於該外在風險區間，則判定產生該外在風險；若一該時點該系統為失效但該備援系統的該橫向模組為有效，則判定產生該系統失效風險；於該系統正常且一該時點的該相對縱向距離大於該外在風險區間，但該自駕啟動條件不滿足，則判定產生該自駕啟動條件不滿足風險；一橫向分量計算步驟，使該至少一處理器的一橫向分量計算單元於該外在風險、該系統失效風險及該自駕啟動條件不滿足風險中任一者產生時，計算該車輛換道至該一時點的該目標車道的一車道變換時間，藉以計算該車輛的一緊急橫向加速度，並以該緊急橫向加速度或一常規橫向加速度計算該車輛的一橫向分量；一可行空間計算步驟，使該至少一處理器的一可行空間計算模組於該外在風險、該系統失效風險及該自駕啟動條 件不滿足風險中任一者產生時，以該橫向距離、該橫向分量及該目標車道的一後方物體的一後方物體速度，計算該一時點的一可行空間；以及一最小風險決策進行步驟，使該至少一處理器的一決策進行單元於該外在風險、該系統失效風險及該自駕啟動條件不滿足風險中任一者產生時，進行一最小風險決策，其中：於該外在風險或該系統失效風險發生時，使該車輛以該橫向分量換道進入該可行空間，或減速至靜止；及於該自駕啟動條件不滿足風險發生時，使該車輛以該橫向分量換道進入該可行空間，或依該換道決策的一原軌跡移動至少一段時間至另一該時點，若該自駕啟動條件持續不滿足，重新確認該另一時點的該目標車道、換道的該橫向分量及該可行空間。
10. 如請求項9所述之車道變換最小風險決策方法，其中，其中，該外在風險區間計算模組運算T_c=D_r/v_t-v_h、a_y=2D_y/(T_C ²)、a_ymax=max(a_y,a_yrgmax)及

    

    ，T_c為該碰撞時間，D_r為該車輛與該前方 物體間的該相對縱向距離，v_h為該車輛的一本車速度，v_t為該前方物體的一前方物體速度，a_y為以該碰撞時間計算的該車輛的該橫向加速度，a_yrgmax為該最大常規橫向加速度，a_ymax為該橫向加速度與該最大常規橫向加速度中之該較大者，D_y為該橫向距離，v_x為該本車速度的一縱向分 量，D_F為該外在風險區間。
11. 如請求項10所述之車道變換最小風險決策方法，其中，於該判斷單元判定一該時點產生該外在風險或該系統失效風險時，該橫向分量計算單元運算T_Lc=max[(D_r-L)/(v_t-v_h),T_c/2,t_{ISO limit}]及a_y ^E=D_y/(T_Lc ²)，T_Lc為該車道變換時間，L為該車輛的長度，t_{ISO limit}為一法規規範不可跨道時間，a_y ^E為該緊急橫向加速度。
12. 如請求項11所述之車道變換最小風險決策方法，其中，若該一時點的該可行空間無障礙物，且該緊急橫向加速度小於等於一法規規範緊急橫向加速度上限，則換道進入該可行空間，反之，則減速至停止。
13. 如請求項10所述之車道變換最小風險決策方法，其中，於該判斷單元判定一該時點產生該自駕啟動條件不滿足風險時，該橫向分量計算單元以該常規橫向加速度計算該橫向分量。
14. 如請求項13所述之車道變換最小風險決策方法，其中，若該可行空間有障礙物，等待障礙物離開再以該常規橫向加速度進入該可行空間。
15. 如請求項12或14所述之車道變換最小風 險決策方法，其中，該車輛向右逐次換道至位於一路肩上的該可行空間，並減速至停。
16. 如請求項9所述之車道變換最小風險決策方法，其中，於該判斷單元判定一該時點產生該自駕啟動條件不滿足風險時，該決策進行單元於該至少一段時間內提出警示。
17. 一種非暫態電腦可讀媒體，存儲一電腦程式使至少一處理器執行如下：計算一車輛進入一換道決策後，於複數時點中任一該時點的一當前位置與一前方物體之一碰撞時間，並以該碰撞時間計算該車輛由該當前位置換道至一目標車道的一橫向加速度，以該橫向加速度與一最大常規橫向加速度中之一較大者及該車輛換道至該目標車道的一橫向距離計算一外在風險區間；判斷該車輛之一系統於任一該時點是否失效，以及該車輛之一備援系統的一橫向模組是否有效；基於該車輛之一駕駛於任一該時點的狀態是否可用，以確認一自駕啟動條件是否滿足；判斷該車輛是否產生一外在風險、一系統失效風險以及一自駕啟動條件不滿足風險，其中，於該系統為正常之狀態下，若一該時點的該車輛與該前方物體間的一相對縱向距離小於等於該外在風險區間，則判定產生該外在風險； 若一該時點該系統為失效但該備援系統的該橫向模組為有效，則判定產生該系統失效風險；於該系統正常且一該時點的該相對縱向距離大於該外在風險區間，但該自駕啟動條件不滿足，則判定產生該自駕啟動條件不滿足風險；於該外在風險、該系統失效風險及該自駕啟動條件不滿足風險中任一者產生時，計算該車輛換道至該一時點的該目標車道的一車道變換時間，藉以計算該車輛的一緊急橫向加速度，並以該緊急橫向加速度或一常規橫向加速度計算該車輛的一橫向分量；於該外在風險、該系統失效風險及該自駕啟動條件不滿足風險中任一者產生時，以該橫向距離、該橫向分量及該目標車道的一後方物體的一後方物體速度，計算該一時點的一可行空間；以及於該外在風險、該系統失效風險及該自駕啟動條件不滿足風險中任一者產生時，進行一最小風險決策，其中：於該外在風險或該系統失效風險發生時，使該車輛以該橫向分量換道進入該可行空間，或減速至靜止；及於該自駕啟動條件不滿足風險發生時，使該車輛以該橫向分量換道進入該可行空間，或依該換道決策的一原軌跡移動至少一段時間至另一該時點，若該自駕啟動條件持續不滿足，重新確認該另一時點的該目標車道、換道的該橫向分量及該可行空間。

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