CN109795487A - 用于控制车辆队列行驶的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于控制车辆队列行驶的装置和方法。用于控制车辆队列行驶的装置和方法包括:操控部分,其配置为在队列行驶期间需要车道变更的时候输入操作指令;检测器部分,其配置为识别与所述多个车辆有关的盲点碰撞警告(BCW)信息;以及控制器,其配置为根据所述操作指令,使用所述BCW信息来执行车道变更。

Description

用于控制车辆队列行驶的装置和方法
技术领域
本发明涉及用于控制车辆队列行驶(也称为组团行驶)的装置和方法。
背景技术
一般来说,考虑到驾驶员或用户的方便和安全,车辆中都安装了各种车辆安全系统。
车辆安全系统可以包括车道保持辅助系统(LKAS)、智能巡航控制系统(SCCS)、电子稳定控制(ESC)系统、导航系统等;当一个或更多个车辆在道路上行驶时,车道保持辅助系统(LKAS)通过辅助驾驶员操控方向盘来防止车辆偏离正在行驶的车道;智能巡航控制系统(SCCS)用于在车辆行驶期间保持车辆之间适当的恒定距离间隔(CDG);电子稳定控制(ESC)系统用于稳定地保持车辆的姿态;导航系统用于为驾驶员提供到驾驶员选定的目的地的路线及关于基于该路线的周边地区的信息。
近年来,很多开发人员及公司正深入研究队列行驶技术,队列行驶技术用于使多个车辆能够在同一路线上行驶,同时在车辆之间保持预定的恒定距离间隔(CDG),使得位于前导车辆后面的多辆跟随车辆与前导车辆行驶在同一路线上。车辆队列行驶技术的优点在于通过减少跟随在前导车辆后面的每个跟随车辆的空气阻力来提高燃料效率,从而改善了每个车辆的驾驶员的便利性。
然而,由于乘坐跟随车辆的驾驶员的视野受限或受阻,当需要变更车道时(由于交通事故车辆、道路建设/损毁、高速公路入口/出口,或类似情况),交通事故的风险很高。因此,需要用于自动变更车道的控制逻辑和方案。
公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在增强对本发明的总体背景的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的各个方面旨在提供用于控制车辆队列行驶的装置和方法,以实现一种配置为用于自动处理在车辆队列行驶时遇到的车道变更情况的控制逻辑。
本发明的其他方面将在下面的描述中部分阐述,并且部分将从描述中显而易见,或者可以通过实施本发明而了解。
根据本发明的一个方面,一种配置为控制多个车辆的队列行驶的装置,所述多个车辆在车队中在同一路线上一起行驶,同时在相邻两个车辆之间保持恒定距离间隔(CDG),所述装置包括:操控部分,其配置为在队列行驶期间需要车道变更的时候输入操作指令;检测器部分,其配置为识别与所述多个车辆有关的盲点碰撞警告(BCW)信息;以及控制器,其配置为根据所述操作指令,使用所述盲点碰撞警告信息来执行车道变更。
所述多个车辆可以构建基于CACC(协作自适应巡航控制)系统的行驶序列,并可以以队列行驶模式行驶,在所述队列行驶模式中,至少一个跟随车辆跟随前导车辆(LV)。
所述操控部分可以允许前导车辆(LV)的驾驶员输入操作指令。所述操控部分可以包括转向信号灯。
所述控制器可以根据转向信号灯的操作来增大恒定距离间隔(CDG),并可以将队列行驶模式切换到车道变更模式。
所述检测器部分可以包括安装至每个车辆的盲点碰撞警告(BCW)系统。
所述BCW信息可以是被检测的每个车辆的侧后方是否存在移动物体的信息。
所述控制器可以在每个车辆的侧后方都不存在移动物体时,执行车道变更。
当检测到存在移动物体时,所述控制器可以配置为:控制包括检测到移动物体的相应车辆的后续车辆切换到纵向跟随模式或手动模式。
所述纵向跟随模式可以自动控制所述后续车辆中的相邻两个车辆之间的恒定距离间隔(CDG),并可以允许所述后续车辆的驾驶员控制队列行驶的横向方向。
根据本发明的另一个方面,一种配置为控制多个车辆的队列行驶的装置,所述多个车辆在车队中在同一路线上一起行驶,同时在相邻两个车辆之间保持恒定距离间隔(CDG),所述装置包括:操控部分,其配置为在队列行驶期间需要车道变更的时候输入操作指令;检测器部分,其配置为识别与所述多个车辆有关的盲点碰撞警告(BCW)信息;以及控制器,其配置为根据所述操作指令来增大恒定距离间隔(CDG),并使用所述BCW信息进行车道变更。所述BCW信息是被检测的所述多个车辆中的每个车辆的侧后方是否存在移动物体的信息,所述控制器在所述多个车辆中的每个车辆的侧后方都不存在移动物体时,执行车道变更。
跟随前导车辆(LV)的跟随车辆(FV)中的每个车辆的驾驶员可以使用BCW信息确定是否自动地或手动地进行车道变更,并且可以将确定的结果通知给所述前导车辆(LV)。
当跟随车辆(FV)中的每个车辆的驾驶员操作与前导车辆的驾驶员所操作的转向信号灯相同的转向信号灯时,所述控制器可以将车道变更的模式切换为自动模式。
当跟随车辆(FV)中的任一个车辆的驾驶员操作与前导车辆的驾驶员所操作的转向信号灯不同的相反转向信号灯时,所述控制器可以将车道变更的模式切换为纵向跟随模式。
当跟随车辆(FV)中的任一个车辆的驾驶员既没有操作与前导车辆的驾驶员所操作的转向信号灯相同的转向信号灯也没有操作相反转向信号灯时,所述控制器可以将车道变更的模式切换为手动模式。
根据本发明的另一个方面,一种用于控制多个车辆的队列行驶方法,所述多个车辆以队列行驶模式行驶,在所述队列行驶模式中,至少一个跟随车辆跟随前导车辆,同时在相邻两个车辆之间保持基于CACC(协作自适应巡航控制)的恒定距离间隔(CDG),所述方法包括:在队列行驶模式期间,确定是否需要进行车道变更;在需要进行车道变更时,操作转向信号灯,并输入车道变更指令;根据所述车道变更指令来增大恒定距离间隔(CDG);识别与所述多个车辆中的每个车辆有关的盲点碰撞警告(BCW)信息;使用所述BCW信息将队列行驶模式切换到车道变更模式。在所述多个车辆中的每个车辆的侧后方都不存在移动物体时,所述车道变更模式执行车道变更。
所述方法可以进一步包括:当检测到存在移动物体时,使得包括检测到移动物体的相应车辆的后续车辆能够切换到纵向跟随模式或手动模式。
本发明的方法和装置具有其它的特性和优点,这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方案中将是显而易见的,或者将在并且入本文中的附图和随后的具体实施方案中进行详细陈述,这些附图和具体实施方案共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明
图1是显示了根据本发明示例性实施方案的车辆队列行驶的视图。
图2是显示了根据本发明示例性实施方案的用于控制车辆队列行驶的方法的框图。
图3是显示了根据本发明示例性实施方案的在车辆队列行驶期间,用于进入车道变更模式的方法的流程图。
图4是显示了根据本发明示例性实施方案的在车辆队列行驶期间,用于控制车道变更模式的方法的流程图。
图5是显示了根据本发明示例性实施方案的基于第一自动模式的车辆队列行驶的视图。
图6是显示了根据本发明示例性实施方案的基于第二自动模式的车辆队列行驶的视图。
应当了解,所附附图并非按比例地绘制,而仅是为了说明本发明的基本原理的各种特征的适当简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征(包括例如,具体尺寸、方向、位置和外形)将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。
在所附多个附图中,本发明的同样的或等同的部件以相同的附图标记标引。
具体实施方式
现在将对本发明的各个实施方案详细地作出展示,这些实施方案的示例被显示在附图中并且描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述,但是应当意识到,本说明书并非意图将本发明限制为那些示例性实施方案。相反,本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案,而且覆盖可以包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种替选方式、修改方式、等同方式以及其它的实施方案。
现在将详细地参照本发明的示例性实施方案,本发明实施方案的示例显示在附图中,其中,在相似的附图标记指代所有附图中相似的元素。
本申请中使用的术语仅用于描述特定的实施方案,而并不意图限制本发明。除非在上下文中另有说明,否则单数表达形式可以包括复数表达形式。在本申请中,术语“包括”或“具有”用于表示存在本实施方案所描述的特征、数字、步骤、操作、部件、部分或以上的组合,而不排除存在或增加一个或更多个其他特征、数字、步骤、操作、部件、部分或以上的组合。
在本发明的描述中,术语“第一”和“第二”可以用于描述各种部件,但这些部件不受所述术语的限制。这些术语可以用于将一个部件和另一个部件区分开来。例如,第一部件可以称为第二部件,第二部件可以称为第一部件,而不偏离本发明的范围。术语“和/或”可以包括多个物项的组合或多个物项中的任何一个。
在下文中将参照附图描述根据本发明示例性实施方案的用于控制车辆队列行驶的装置和方法。
图1是显示了根据本发明示例性实施方案的车辆队列行驶的视图。参照图1,多个车辆1可以基于协作自适应巡航控制(CACC)系统来构造车辆的序列(以下称为车队),从而使车辆1可以在车队中一起行驶(以下称为队列行驶)。
CACC系统是一种用于改善车辆1的加速或减速的技术。
在图1中,队列行驶可以表示当大量的货物(或负荷)必须同时运输,而被分到多个车辆1(例如,重型卡车)中,或者参加仪式或活动的数个车辆1必须排成一队一起行驶时,多个车辆(LV、FV1、FV2、FV3、FV4、FV5……)在同一车道上在车队(或护送车队)中一起行驶,同时在相邻两个车辆之间保持恒定的车间距(例如,5~15m)。
在队列行驶期间,至少一个跟随车辆(以下称为FV)可以与前导车辆(以下称为LV)沿同一车道行驶。为此目的,可以使用车辆1内安装的各种检测器来识别与LV和FV(FV1、FV2、FV3、FV4、FV5……)有关的行驶信息。也可以利用关于车对车(V2V)通信的信息来保持车辆1之间的恒定距离间隔(以下称为CDG)。
通过减少跟随LV的FV(FV1、FV2、FV3、FV4、FV5……)的空气阻力,队列行驶可以提高燃料效率,并可以增加每个车辆1的驾驶员便利性。
队列行驶车辆(LV、FV1、FV2、FV3、FV4、FV5……)中的每一辆都可以包括盲点碰撞警告(BCW)系统,该盲点碰撞警告系统识别并警告来自盲点或后方区域(所述盲点或后方区域无法通过安装于每个车辆的外后视镜识别)的以高速接近的运动物体的存在。
根据示例性实施方案的队列行驶车辆(LV、FV1、FV2、FV3、FV4、FV5……)可以实施为电动车辆(例如,电动车辆(EV)、混合动力电动车辆(HEV)和/或燃料电池电动车辆(FCEV))。
图2是显示了根据本发明示例性实施方案的用于控制车辆队列行驶的方法的框图。将围绕用于控制主车(以下称为本车)的队列行驶的方法来描述图2的概念。
参照图2,每个车辆1可以包括检测器部分200、控制器210、转向信号灯220、制动装置230、加速装置240、转向装置250、第一通信部分260、第二通信部分270和显示器280。
转向信号灯220可以安装于车辆1。在车辆1的队列行驶期间,当车辆1的驾驶员发现障碍物并决定进行车道变更时,驾驶员可以操控转向信号灯220从队列行驶模式改变为车道变更模式。
检测器部分200可以安装于车辆1,以识别车辆1的行驶信息(行驶情况)。检测器部分200可以包括雷达探测器201、转向角检测器202、横摆角速度检测器203、加速度检测器204、速度检测器205和前视摄像机206。
雷达探测器201可以向车辆1的前方发射激光束以探测道路上存在的障碍物,可以利用从障碍物和前车反射的激光束来探测是否存在障碍物和前车,可以测量光束发射时间和反射激光束的接收时间之间的时间差,从而测量本车和前车之间的恒定距离间隔(CDG)。
转向角检测器202可以安装至转向柱,其可以检测由方向盘调整的转向角,并可以将检测到的转向角发送至控制器210。
横摆角速度检测器203可以检测车辆1向右或向左转向时产生的横摆力矩,并可以将检测到的横摆力矩输出至控制器210。横摆角速度检测器230可以在其中包括铯晶体元件。当车辆1移动和转向时,横摆角速度检测器203可以通过铯晶体元件的转动来产生电压。横摆角速度检测器203可以根据产生的电压来测量车辆1的横摆角速度。此后,所测量的横摆角速度值可以发送至控制器210。
加速度检测器204可以测量车辆1的加速度。加速度检测器204可以包括横向加速度检测器和纵向加速度检测器。
假设车辆1的运动方向被定义为X轴,垂直于运动方向的垂直轴(Y轴)方向被定义为车辆1的横向方向,则横向加速度检测器可以测量在车辆1的横向方向上的加速度。
纵向加速度检测器可以测量在指示车辆1的运动方向的X轴上的加速度。
速度检测器205可以安装至前轮和后轮,其可以检测车辆1行驶期间每个车轮的速度,并可以向控制器210输出有关检测到的速度的信息。
前视摄像机206可以实施为车道偏离警告系统(LDWS)摄像机以用于识别车辆1正在行驶的车道。
LDWS摄像机可以安装至车辆1的前部。例如,LDWS摄像机可以安装至挡风玻璃17的内表面上,位于内后视镜的下部。LDWS摄像机可以探测到前方道路的车道的图像,并可以确认车辆1的当前车道。此后,当车辆1的驾驶员有可能进行疲劳驾驶或粗心驾驶时,LDWS摄像机可以向驾驶员提供警告声音等。
检测器部分200可以包括安装至车辆1上的各种检测器,例如,停车辅助系统(PAS)检测器等。
控制器210可以是用于控制车辆1的整体操作的电子控制器单元(ECU),也可以控制安装于车辆1中的各种模块或装置。根据实施方案,控制器210可以由安装于车辆1中的处理器进行操作。控制器210可以生成用于控制安装于车辆1中的各种模块和装置的组成元件的控制信号,并可以使用该控制信号来控制所述组成元件的操作。
控制器210可以接收车辆1的行驶和操作信息(与转向信号灯有关的操作信息),并可以使用所接收的行驶和操作信息控制车辆1的队列行驶。
根据实施方案,控制器210可以接收来自检测器部分200的信号,可以确定车辆1的行驶情况,可以生成路线,并可以控制横向/纵向致动器。为此,控制器210可以生成车道变更模式,以自动处理在车辆1的队列行驶期间产生的车道变更。车道变更模式可以针对在队列行驶期间车道变更中产生的各种情况来实施控制方案,以保证安全和方便。
为此,控制器210可以配置为使用转向信号灯220来实施用于控制车道变更模式的方案。
控制器210可以使用车辆1的控制器局域网(CAN)。CAN可以指在电子控制单元(ECU)之间进行通信以及控制所述ECU的网络系统。更详细地说,CAN可以通过一对绞合数据线或用覆盖材料屏蔽的一对屏蔽数据线来传输数据。CAN可以根据多主机原理运行,在多主机原理中,在主/从系统中使用的每个ECU都可以作为主机运行。控制器210还可以通过车内有线网络(例如,车辆1的本地互连网(LIN)、多媒体定向系统传输网(MOST)等)或通过无线网络(包括蓝牙网络)来进行数据通信。
控制器210可以包括存储器、处理器以及液压控制单元(HCU)、微控制器单元(MCU)等;所述存储器存储用于执行上述操作和后续操作的程序以及与所述程序相关的各种数据;所述处理器执行存储在所述存储器中的程序;液压控制单元(HCU)、微控制器单元(MCU)等其中的每一个都起到液压控制装置的作用。控制器210可以集成到安装于每个车辆1中的片上系统(SOC)中,并可以通过处理器进行操作。但是,一个或更多个SOC可以安装于车辆1中,并且本发明的范围或精神不仅限于一个SOC。
控制器210可以实施为闪存类型、硬盘类型、多媒体卡微型、卡式存储器(例如,安全数字(SD)存储器或极速卡(XD)存储器)、随机存取存储器(RAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁存储器、磁盘、光盘等中的至少一种。但是,根据本发明的示例性实施方案,控制器210的范围或精神并不限于此,还可以实施为本领域的技术人员熟知的另一种格式。
制动装置230可以控制每个车辆1的制动力。制动装置230可以包括自动紧急制动(AEB)系统、防抱死制动系统(ABS)、电子稳定控制(ESC)系统等。
加速装置240可以根据从控制器210接收的发动机控制信号来控制发动机扭矩,并可以与TCS控制块配合以保证车辆1的最大稳定性,从而控制发动机的驱动力。
转向装置250可以是这样一种转向辅助装置,其配置为用于辅助车辆1的转向,并可以包括电动助力转向(EPS)和电机驱动动力转向(MDPS)。
第一通信部分260可以为用于支持前导车辆(LV)和对应于跟随车辆(FV)的本车之间的通信的车对车(V2V)通信模块,可以接收与前导车辆(LV)有关的行驶信息,并可以将与本车有关的行驶信息发送给前导车辆(LV)。
第二通信部分270可以为用于支持本车与跟随车辆(FV)之间的通信的车对车(V2V)通信模块,可以接收与跟随车辆(FV)有关的行驶信息,并可以将与本车有关的行驶信息发送给跟随车辆(FV)。
如上所述,第一通信部分260和第二通信部分270可以在车辆1(即,本车、前导车辆(LV)及跟随车辆(FV))之间进行通信,以发送行驶信息及执行控制方案。
第一通信部分260和第二通信部分270可以包括无线保真(Wi-Fi)通信模块、蓝牙通信模块、广播信号接收(Rx)模块和位置信息接收(Rx)模块;所述无线保真(Wi-Fi)通信模块通过接入点(AP)或类似装置连接到局域网(LAN);所述蓝牙通信模块在一对一的基础上与单个外部装置进行通信,或在一对多的基础上与少数外部装置进行通信;所述广播信号接收(Rx)模块接收数字广播信号;所述位置信息接收(Rx)模块从卫星或类似装置接收与车辆1有关的位置信息。
此外,第一通信部分260和第二通信部分270也可以使用基于GSM/3GPP的方案(GSM、HSDPA、LTE升级版等)、基于3GPP2的方案(例如CDMA)或基于WiMAX的通信方案中的任何一种与其他装置连接。
第一通信部分260和第二通信部分270可以通过与GPS卫星通信从GPS卫星接收位置信息,并可以从位于远程站点的服务器接收地图信息。
第一通信部分260和第二通信部分270可以连接到其他装置,并可以向其他装置发送多媒体数据以及从其他装置接收多媒体数据。更详细地说,第一通信部分260和第二通信部分270可以连接到位于车辆1附近的移动终端或位于远程站点的服务器,并可以传输来自所述移动终端或所述服务器的多媒体数据。
显示器280可以根据控制器210的显示控制信号来显示与车辆1有关的盲点碰撞警告(BCW)信息和行驶信息。显示器280可以包括组合仪表板、音频视频导航(AVN)装置等。
在下文中将参照附图描述根据本发明示例性实施方案的用于控制车辆队列行驶的装置和方法。
图3是显示了根据本发明示例性实施方案的在车辆队列行驶期间,用于进入车道变更模式的方法的流程图。
参照图3,队列行驶车辆(LV、FV1、FV2、FV3、FV4、FV5……)可以执行队列行驶模式,在队列行驶模式中,跟随车辆(FV)跟随前导车辆(LV),同时基于CACC系统保持CDG(约5~15m)(300,见图1和图3)。
在队列行驶模式期间,前导车辆(LV)的驾驶员可能会发现前方障碍物(302),并可以确定是否需要突然刹车或突然减速(304)。
当需要突然刹车时(304),前导车辆(LV)的驾驶员可以决定使队列行驶车辆(LV、FV1、FV2、FV3、FV4、FV5……)突然刹车(305)。
当不需要突然刹车时(304),可以确定是否需要车道变更(306)。
当不需要车道变更时(306),前导车辆(LV)的驾驶员可以对队列行驶车辆(LV、FV1、FV2、FV3、FV4、FV5……)进行减速(307)。
当需要车道变更时(306),前导车辆(LV)的驾驶员可以操作转向信号灯220,使得队列行驶模式可以切换为车道变更模式(308)。
控制器210可以确定转向信号灯220是否已工作(308)。转向信号灯220工作时,控制器210可以进入车道变更模式(400)。
在下文中,将参照图4来描述在车道变更模式期间用于控制队列行驶车辆(即,前导车辆(LV)及跟随车辆(FV;FV1、FV2、FV3、FV4、FV5……))的队列行驶的方法。
图4是显示了根据本发明示例性实施方案的在车辆队列行驶期间,用于控制车道变更模式的方法的流程图。图5是显示了根据本发明示例性实施方案的基于第一自动模式的车辆队列行驶的视图。图6是显示了根据本发明示例性实施方案的基于第二自动模式的车辆队列行驶的视图。
参照图4,当控制器210进入车道变更模式时(400),队列行驶车辆(LV、FV1、FV2、FV3、FV4、FV5……)的相邻两个车辆之间的恒定距离间隔(CDG)的长度会增大(402)。作为CDG增大的示例,当先前的CDG设置为5m时,结果CDG可以设置为10m。当先前的CDG设置为15m时,结果CDG可以设置为20m。
CDG增大的目的为了保证稳定性,并且对应于自动车道变更和手动车道变更。例如,当车道自动变更到另一条车道时,可以利用CDG的增大来保证突然改变行车路线时的稳定性。当车道手动变更到另一条车道时,可以利用CDG的增大来保证驾驶员的视野。
其后,当前导车辆(LV)的切换车道变更模式的指令通过V2V通信被发送至跟随车辆(FV;FV1、FV2、FV3、FV4、FV5……)时,所述跟随车辆(FV;FV1、FV2、FV3、FV4、FV5……)可以立即将其BCW信息发送至前导车辆(LV),而与本车有关的BCW信息及车道变更模式可以显示在每个跟随车辆(FV;FV1、FV2、FV3、FV4、FV5……)的显示器280上(403)。
因此,前导车辆(LV)可以接收与跟随车辆(FV;FV1、FV2、FV3、FV4、FV5……)有关的BCW信息,并可以在前导车辆(LV)的显示器280上显示队列行驶车辆(LV、FV1、FV2、FV3、FV4、FV5……)中的每一个车辆的BCW信息(404)。
其后,前导车辆(LV)可以接收来自跟随车辆(FV;FV1、FV2、FV3、FV4、FV5……)的BCW信息,从而可以确定所有队列行驶车辆(LV、FV1、FV2、FV3、FV4、FV5……)的侧后方是否存在移动物体(406)。
当所有队列行驶车辆(LV、FV1、FV2、FV3、FV4、FV5……)的侧后方都不存在移动物体时(406),前导车辆(LV)的驾驶员可以在车道变更时刻再次操作转向信号灯220,并可以使跟随车辆(FV;FV1、FV2、FV3、FV4、FV5……)能够识别车道变更时刻,并进行车道变更(408)。
在车道变更模式期间,所有的队列行驶车辆(LV、FV1、FV2、FV3、FV4、FV5……)都可以通过盲点碰撞警告(BCW)来探测车辆的侧后方是否存在移动物体(410)。
在车道变更模式期间,当队列行驶车辆(LV、FV1、FV2、FV3、FV4、FV5……)的侧后方没有移动物体时(410),可以完成队列行驶车辆(LV、FV1、FV2、FV3、FV4、FV5……)的自动车道变更(412)。
完成车道变更后,队列行驶车辆(LV、FV1、FV2、FV3、FV4、FV5……)中的每一个车辆的转向信号灯220可以自动解除或可以由驾驶员手动解除,从而可以公布与每个车辆的车道变更完成有关的信息。通过由前视摄像机206获取的车道变更信息,可以确定队列行驶车辆(LV、FV1、FV2、FV3、FV4、FV5……)是否已经执行车道变更(414)。因此,根据示例性实施方案的用于控制车辆队列行驶的方法可以提高常规队列行驶控制的安全性,在常规队列行驶控制中,前视摄像机206仅检测前车,而不考虑关于正在行驶的车道的信息。
其后,前导车辆(LV)的控制器210可以将队列行驶车辆(LV、FV1、FV2、FV3、FV4、FV5……)的CDG减小至队列行驶模式的初始CDG(416)。作为CDG减小的示例,当CDG被增大到10m时,结果CDG减小到5m。当CDG被增大到20m时,结果CDG减小到15m。
如上所述,控制器210可以执行如图5所示的第一自动模式(418)。在第一自动模式期间,控制器210可以将队列行驶车辆(LV、FV1、FV2、FV3、FV4、FV5……)的CDG减小至队列行驶模式的初始CDG,并可以完成跟随车辆(FV;FV1、FV2、FV3、FV4、FV5……)的车道变更。
同时,跟随车辆(FV;FV1、FV2、FV3、FV4、FV5……)的驾驶员可以确认在本车的显示器280上显示的BCW信息及车道变更模式(403),可以通过对包括BCW的情况的决策来决定是否自动或手动地进行车道变更,并可以将决策的结果通知给前导车辆(LV)。
例如,控制器210可以确定跟随车辆(FV;FV1、FV2、FV3、FV4、FV5……)的驾驶员是否操作了与前导车辆(LV)相同的转向信号灯220,并可以确定是否自动地进行车道变更(405)。
当跟随车辆(FV;FV1、FV2、FV3、FV4、FV5……)的驾驶员操作与前导车辆(LV)相同的转向信号灯220时(405),控制器210确定出自动车道变更完成,进而返回到操作406,并执行从操作406开始的后续操作。
当跟随车辆(FV;FV1、FV2、FV3、FV4、FV5……)的驾驶员没有操作与前导车辆(LV)相同的转向信号灯220时(405),控制器210确定跟随车辆(FV;FV1、FV2、FV3、FV4、FV5……)的驾驶员是否操作了与前导车辆(LV)的转向信号灯220不同的相反转向信号灯220,并确定是否已经手动地进行了车道变更(407)。
当跟随车辆(FV;FV1、FV2、FV3、FV4、FV5……)的驾驶员(例如,第二跟随车辆FV2的驾驶员)操作与前导车辆(LV)的转向信号灯220不同的相反转向信号灯220时(407),不仅第二跟随车辆(FV2),而且后续跟随车辆(FV3、FV4、FV5……)都可以自动切换到纵向跟随模式(409)。纵向跟随模式可以自动控制CDG,而队列行驶的横向方向可以由驾驶员控制。控制结构可以大致分为两个模块(即,纵向控制模块和横向控制模块),并且通过限制横向控制模块的功能,可以轻松在纵向控制模块和横向控制模块之间进行切换。
纵向跟随模式可以表明,第二跟随车辆(FV2)的驾驶员已经确定出危险的可能性将降低,但是在BCW区域存在移动物体。在纵向跟随模式期间,当在每个后续跟随车辆(FV3、FV4、FV5……)的BCW区域中没有移动物体时,后续跟随车辆(FV3、FV4、FV5……)可以跟随第二跟随车辆(FV2),以主动应对前导车辆(即,第二跟随车辆FV2)的行驶情况。
然而,在检测到BCW的情况下,虽然第二跟随车辆(FV2)已经要求自动车道变更,但是为了驾驶员的安全,可能会拒绝所要求的自动车道变更,并可以将模式切换成纵向跟随模式。
当根据纵向跟随模式进行车道变更时,需要驾驶员的主动干预,以便控制器210可以确定加速器和制动器是否已由驾驶员操作到预定的程度或更高程度(411)。
当加速器和制动器不工作时(411),使用纵向跟随模式完成车道变更,并且第二跟随车辆(FV2)及后续跟随车辆(FV3、FV4、FV5……)中的每一个的转向信号灯220都可以自动地解除或者可以由驾驶员手动地解除,从而可以公布与跟随车辆(FV)已完成的车道变更有关的信息。此外,通过由前视摄像机206获取的车道信息,控制器210可以确定不仅第二跟随车辆(FV2),而且后续的跟随车辆(FV3、FV4、FV5……)是否都实际执行了车道变更(413)。
如上所述,控制器210可以执行第二自动模式(415)(见图6),并可以进行到操作418。在第二自动模式期间,控制器210不仅可以完成第二跟随车辆(FV2)的车道变更,还可以完成后续跟随车辆(FV3、FV4、FV5……)的车道变更。
当跟随车辆(FV;FV1、FV2、FV3、FV4、FV5……)的驾驶员(例如,第二跟随车辆FV2的驾驶员)没有操作相反转向信号灯220时(407),不仅第二跟随车辆(FV2),而且后续跟随车辆(FV3、FV4、FV5……)也都可以切换到手动模式(430)。执行操作430的原因是,控制器210确定驾驶员由于困倦而不能正常驾驶车辆,从而保证了其他队列行驶车辆的安全。
当加速器和制动器工作时(411),不仅发生驾驶员干预的车辆,而且后续车辆也都可以切换到手动模式(430)。
如上所述,在完成到手动模式的车道变更后,跟随车辆(FV;FV1、FV2、FV3、FV4、FV5……)可以在经历第二自动模式后切换到第一自动模式。
如果在车道变更期间检测到有移动物体位于队列行驶车辆(LV、FV1、FV2、FV3、FV4、FV5……)的侧后方(410),则不仅检测到移动物体的车辆,而且后续车辆都可以立即进行到操作430,并可以切换到手动模式(430)。进行上述操作的原因是,驾驶员可以从安全行车的角度更准确地判断在包括车道变更的时刻的当前行驶情况。
从上述描述中可以看出,根据本发明示例性实施方案的用于控制车辆队列行驶的装置和方法可以使用车道变更模式来适当地处理因车道变更而引起的各种情况,以在车辆队列行驶期间自动应对车道变更,从而保证安全行车。因此,重型卡车驾驶员可能会因长时间驾驶造成的精神或身体疲劳而感到困乏,或者可能会因驾驶员视野受限、由于车道变更而意外地犯错误。为解决这一问题,根据本发明实施方案的用于控制车辆队列行驶的装置和方法可以自动防止在车辆队列行驶期间,由于驾驶员的视野受限而在车道变更时驾驶员可能意外发生的错误,从而减小交通事故的可能性。此外,配置为用于控制车辆队列行驶的装置可以使用转向信号指示灯而不是单独的开关来简单地实施对车道变更模式的操控,并可以使驾驶员轻松地进行车道变更操控,从而使得令驾驶员注意力集中减小的额外操作的次数最少。虽然车道变更模式已解除,但车辆在车道变更完成后仍然可以很容易重新加入车队(车辆序列),从而提高燃料效率。因此,可以获得在随后的队列行驶期间自动执行车道变更的技术。
为了便于在所附权利要求中解释和精确定义,术语“上”、“下”、“内”、“外”、“向上”、“向下”、“上方”、“下方”、“向上地”、“向下地”、“前”、“后”、“背面”、“内侧”、“外侧”、“向内地”、“向外地”、“内部”、“外部”、“内部的”、“外部的”、“向前”以及“向后”用来参考在图中所示的示例性实施方案的特征的位置来对这些特征进行描述。
前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述出于说明和描述的目的。前面的描述并非旨在穷举,或者将本发明限制为公开的精确形式,并且显然的是,根据以上教导可以进行很多修改和变化。选择示例性实施方案并且进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用,从而使得本领域的其它技术人员能够实现并且利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (21)

1.一种配置为控制多个车辆的队列行驶的装置,所述多个车辆在车队中在同一路线上一起行驶,同时在相邻两个车辆之间保持恒定距离间隔,所述装置包括:
操控部分,其配置为在队列行驶期间需要车道变更的时候输入操作指令;
检测器部分,其配置为识别与所述多个车辆有关的盲点碰撞警告信息;以及
控制器,其配置为根据所述操作指令,使用所述盲点碰撞警告信息来执行车道变更。
2.根据权利要求1所述的配置为控制多个车辆的队列行驶的装置,其中,所述多个车辆构建基于协作自适应巡航控制系统的行驶序列,并以至少一个跟随车辆跟随前导车辆的队列行驶模式行驶。
3.根据权利要求2所述的配置为控制多个车辆的队列行驶的装置,其中,所述操控部分允许前导车辆的驾驶员输入操作指令。
4.根据权利要求3所述的配置为控制多个车辆的队列行驶的装置,其中,所述操控部分包括转向信号灯。
5.根据权利要求4所述的配置为控制多个车辆的队列行驶的装置,其中,所述控制器配置为根据转向信号灯的操作来增大恒定距离间隔,并将队列行驶模式切换到车道变更模式。
6.根据权利要求2所述的配置为控制多个车辆的队列行驶的装置,其中,所述检测器部分包括安装至所述多个车辆中的每个车辆的盲点碰撞警告系统。
7.根据权利要求6所述的配置为控制多个车辆的队列行驶的装置,其中,所述盲点碰撞警告信息是被检测的所述多个车辆中的每个车辆的侧后方是否存在移动物体的信息。
8.根据权利要求7所述的配置为控制多个车辆的队列行驶的装置,其中,
所述控制器配置为:在所述多个车辆中的每个车辆的侧后方都不存在移动物体时,执行车道变更。
9.根据权利要求7所述的配置为控制多个车辆的队列行驶的装置,其中,
当检测到存在移动物体时,所述控制器配置为:控制包括检测到移动物体的相应车辆的后续车辆,使后续车辆切换到纵向跟随模式或手动模式。
10.根据权利要求9所述的配置为控制多个车辆的队列行驶的装置,其中,所述纵向跟随模式自动控制所述后续车辆中的相邻两个车辆之间的恒定距离间隔,并允许所述后续车辆的驾驶员控制队列行驶的横向方向。
11.一种配置为控制多个车辆的队列行驶的装置,所述多个车辆在车队中在同一路线上一起行驶,同时在相邻两个车辆之间保持恒定距离间隔,所述装置包括:
操控部分,其配置为在队列行驶期间需要车道变更的时候输入操作指令;
检测器部分,其配置为识别与所述多个车辆有关的盲点碰撞警告信息;以及
控制器,其配置为根据所述操作指令来增大恒定距离间隔,并使用所述盲点碰撞警告信息进行车道变更,
其中,所述盲点碰撞警告信息是被检测的所述多个车辆中的每个车辆的侧后方是否存在移动物体的信息,
所述控制器配置为在所述多个车辆中的每个车辆的侧后方都不存在移动物体时,执行车道变更。
12.根据权利要求11所述的配置为控制多个车辆的队列行驶的装置,其中,所述多个车辆构建基于协作自适应巡航控制系统的行驶序列,并以至少一个跟随车辆跟随前导车辆的队列行驶模式行驶。
13.根据权利要求12所述的配置为控制多个车辆的队列行驶的装置,其中,所述操控部分包括转向信号灯,以便前导车辆的驾驶员输入操作指令。
14.根据权利要求13所述的配置为控制多个车辆的队列行驶的装置,其中,跟随前导车辆的跟随车辆中的每个车辆的驾驶员使用盲点碰撞警告信息确定是否自动地或手动地进行车道变更,并且由驾驶员将确定的结果通知给前导车辆。
15.根据权利要求14所述的配置为控制多个车辆的队列行驶的装置,其中,
当跟随车辆中的每个车辆的驾驶员操作与前导车辆的驾驶员所操作的转向信号灯相同的转向信号灯时,所述控制器将车道变更的模式切换为自动模式。
16.根据权利要求14所述的配置为控制多个车辆的队列行驶的装置,其中,
当跟随车辆中的任一个车辆的驾驶员操作与前导车辆的驾驶员所操作的转向信号灯不同的相反转向信号灯时,所述控制器配置为将车道变更的模式切换为纵向跟随模式。
17.根据权利要求14所述的配置为控制多个车辆的队列行驶的装置,其中,
当跟随车辆中的任一个车辆的驾驶员既没有操作与前导车辆的驾驶员所操作的转向信号灯相同的转向信号灯也没有操作相反转向信号灯时,所述控制器配置为将车道变更的模式切换为手动模式。
18.一种用于控制多个车辆的队列行驶的方法,所述多个车辆以队列行驶模式行驶,在所述队列行驶模式中,至少一个跟随车辆跟随前导车辆,同时在相邻两个车辆之间保持基于协作自适应巡航控制的恒定距离间隔,所述方法包括:
在队列行驶模式期间,确定是否需要进行车道变更;
在需要进行车道变更时,操作转向信号灯,并输入车道变更指令;
根据所述车道变更指令来增大所述恒定距离间隔;
识别与所述多个车辆中的每个车辆有关的盲点碰撞警告信息;
使用所述盲点碰撞警告信息将队列行驶模式切换到车道变更模式,
其中,在所述多个车辆中的每个车辆的侧后方都不存在移动物体时,所述车道变更模式执行车道变更。
19.根据权利要求18所述的用于控制多个车辆的队列行驶的方法,其进一步包括:
当检测到存在移动物体时,使得包括检测到所述移动物体的相应车辆的后续车辆能够切换到纵向跟随模式或手动模式。
20.根据权利要求19所述的用于控制多个车辆的队列行驶的方法,其中,所述纵向跟随模式自动控制所述后续车辆中的相邻两个车辆之间的恒定距离间隔,并允许所述后续车辆的驾驶员控制队列行驶的横向方向。
21.根据权利要求18所述的用于控制多个车辆的队列行驶的方法,其中,跟随前导车辆的跟随车辆中的每个车辆的驾驶员使用盲点碰撞警告信息确定是否自动地或手动地进行车道变更,并且由驾驶员将确定的结果通知给前导车辆。
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