一種車輛編隊行駛控制系統(tǒng)及方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及車輛行駛控制領域，尤其涉及一種車輛編隊行駛控制系統(tǒng)及方法。
【背景技術】
[0002] 車隊列隊行駛是目前比較熱門研究領域，列隊行車除了能夠解放駕駛人雙手以 外，還有其他優(yōu)勢，比如：可以改善交通流量（依據(jù)國際研究發(fā)表于電力電子工程師學會 期刊數(shù)據(jù)，可提升500%車流效率）、縮短行駛時間，且透過搭配城市安全系統(tǒng)、行人探測系 統(tǒng)、自適應巡航控制系統(tǒng)等科技，還有可能實現(xiàn)零事故和零傷亡。列隊行車的自動駕駛亦可 應用于軍警/救護車、消防車、物流快遞車輛等，讓駕駛人員也能加入工作團隊，于第一時 間充分釋放雙手、或提供服務，如對病患施以最合適的急救措施或準備適當?shù)闹委煂Ш接?息提供病患家屬，尤其在幅員廣大的國家如俄羅斯、中國大陸、加拿大和美國的偏遠地區(qū)， 此類服務可節(jié)省人力，或用于緊急救護之高速遠距救援車隊，避免長途運輸失誤。
[0003] 盡管有這么的優(yōu)點，但是列隊行駛還沒有出現(xiàn)非常成熟的方案。

【發(fā)明內容】

[0004] 為解決現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明提供一種車輛編隊行駛控制系統(tǒng)。
[0005] 本發(fā)明車輛編隊行駛控制系統(tǒng)包括頭車和至少一輛后車，所述頭車和后車上設有 車隊隊列控制終端和整車控制器，所述整車控制器控制車輛行駛狀態(tài)，所述車隊隊列控制 終端與整車控制器通過CAN總線連接，所述車隊隊列控制終端包括無線通訊模塊：用于頭 車和后車相互通訊，距離檢測模塊：用于檢車與前車距離，定位模塊：用于獲取自身實時信 息位置，車道信息獲取模塊：用于獲取車道信息。
[0006] 本發(fā)明作進一步改進，頭車需要駕駛員，負責協(xié)調整個車隊。
[0007] 本發(fā)明作進一步改進，所述無線通訊模塊采用5. 9GHz頻譜的WAVE無線通訊技術。
[0008] 本發(fā)明作進一步改進，整個車隊隊列長度小于1000米。
[0009] 本發(fā)明作進一步改進，所述距離檢測模塊為雷達或距離傳感器。
[0010] 本發(fā)明作進一步改進，所述車道信息獲取模塊為攝像頭。
[0011] 本發(fā)明還提供了一種實現(xiàn)車輛編隊行駛控制的方法，包括以下步驟：頭車和后車 通過無線通訊模塊保持通訊狀態(tài)；頭車控制車速和車道，負責協(xié)調整個車隊，處理車隊車輛 模式轉換，給后車車輛分配編號；頭車將車隊狀態(tài)、車道、速度、加速度、剎車、轉向信息發(fā)送 給后車車輛；后車車輛實時實施獲取車隊狀態(tài)、車道、速度、加速度、剎車、轉向信息，監(jiān)控與 前一輛車的距離，自適應調整與前一輛車的距離，實時發(fā)送車道、速度、加速度、位置信息給 頭車。
[0012] 本發(fā)明作進一步改進，當車輛為正常行駛模式時，頭車實時發(fā)送行駛模式、車道、 速度、位置、加速度、剎車公共信息給后車車輛，輪詢給每一輛后車發(fā)送該車隊編號信息；后 車發(fā)送車道、速度、位置信息給頭車，以便頭車獲取所有后車車輛信息，維護車隊編號；后車 根據(jù)頭車發(fā)送的信息和探測與前一車輛的距離，控制車輛速度，保持安全距離。
[0013] 本發(fā)明作進一步改進，當車輛為申請入列模式時，申請入列車輛提出入列申請， 并將車道、速度、位置信息發(fā)給頭車；頭車根據(jù)該申請入列車輛位置，分配序列號i，插入第 i-l號車輛，和第i+l號車輛中間；頭車實時將第i-l號車輛位置信息發(fā)給第i號車；第i+l 號車輛減速，與第i-l號車輛拉開2個車位距離；第i+l號車輛發(fā)送準備就緒信號給頭車； 頭車發(fā)送入列許可給申請入列車輛；申請入列車輛駛入車隊所在車道，當新入列車輛完全 進入車道，將自身車道、速度、位置信息發(fā)給頭車，并發(fā)送入列就緒信號給頭車；頭車收到信 息，改變車隊狀態(tài)，進入正常行駛狀態(tài)；第i號車輛開始后面的車輛根據(jù)距離檢測模塊檢測 的距離信息，調整車輛與前車距離。
[0014] 本發(fā)明作進一步改進，當車輛為申請出列模式時，申請出列第i號車輛提出出列 申請；第i號車輛接收到來自頭車的許可后開始出列；頭車將出列狀態(tài)發(fā)送給所有后車車 輛；頭車重新給第i+l號以后的車輛編號，全部順延一位；重新編號后，自第i號車輛開始， 后面的車輛根據(jù)自身距離檢測模檢測的距離信息，調整與前一車輛的距離。
[0015] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：利用原有的整車控制器，整合車隊隊列控 制終端，維持車隊穩(wěn)定、增強駕駛安全性和幫助車隊成員順利、快速到達各自的目的地，簡 單有效，方案成熟，能夠減少多達50%的油耗，有效降低交通事故的發(fā)生頻率。
【附圖說明】
[0016] 圖1為本發(fā)明車輛編隊行駛控制系統(tǒng)結構示意圖；
[0017] 圖2為本發(fā)明車輛編隊行駛控制方法申請入列模式示意圖。
【具體實施方式】
[0018] 下面結合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明。
[0019] 如圖1所示，本發(fā)明車輛編隊行駛控制系統(tǒng)包括頭車和至少一輛后車，所述頭車 和后車上設有車隊隊列控制終端和整車控制器，所述整車控制器控制車輛行駛狀態(tài)，所述 車隊隊列控制終端與整車控制器通過CAN總線連接，所述車隊隊列控制終端包括無線通訊 模塊：用于頭車和后車相互通訊，距離檢測模塊：用于檢車與前車距離，定位模塊：用于獲 取自身實時信息位置，車道信息獲取模塊：用于獲取車道信息。
[0020] 頭車和后車都是通過CAN總線連接各自的整車控制器和車隊隊列控制終端從而 控制車輛行駛狀態(tài)。
[0021] 其中，頭車的常規(guī)活動主要包括前方緊急事件監(jiān)測與響應，頭車需要駕駛員，負責 協(xié)調整個車隊。
[0022] 頭車與后車保持通訊的方式是使用5. 9GHz頻譜的WAVE無線技術，車隊長度可以 超過 300 米，超過 15 輛車，IEEE 802. Ilp (又稱 WAVE, Wireless Access in the Vehicular Environment)是一個由IEEE 802. 11標準擴充的通信協(xié)議，主要用于車載電子無線通信， 它本質上是IEEE 802. 11的擴充延伸。WAVE無線技術的參數(shù)見下表：
[0023]
[0024] 由于WAVE無線技術的技術原因及為了更好的通信，整個車隊隊列長度小于1000 米。
[0025] 所述距離檢測模塊為雷達、距離傳感器或其他距離捕捉裝置；所述車道信息獲取 豐吳塊為攝像頭。
[0026] 如圖2所示，本發(fā)明還提供了一種車輛編隊行駛控制方法，包括以下步驟：頭車和 后車通過無線通訊模塊保持通訊狀態(tài)；
[0027] 頭車控制車速和車道，負責協(xié)調整個車隊，處理車隊車輛模式轉換，給后車車輛分 配編號；
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