CN109895772A - 前导车辆中的用于控制队列行驶的装置和方法 - Google Patents

前导车辆中的用于控制队列行驶的装置和方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及前导车辆中的用于控制队列行驶的装置和方法。一种前导车辆中的用于控制队列行驶的装置，所述装置可以基于通过一个或更多个传感器测量的数据来确定前导车辆和前导车辆前方的物体之间是否会发生碰撞；当确定前导车辆和前导车辆前方的物体之间会发生碰撞时，确定跟随车辆刹车时碰撞的可能性或跟随车辆变更其车道的可能性；基于确定的可能性来确定与跟随车辆的车道变更相关的指令；通过通信电路向跟随车辆发送与跟随车辆的车道变更相关的指令和紧急刹车指令；并且解除队列行驶。

Description

前导车辆中的用于控制队列行驶的装置和方法
相关申请的交叉引用
本申请基于并要求2017年12月11日在韩国知识产权局所提出的韩国专利申请号10-2017-0169198的优先权权益，并通过引用将其全文纳入本文。
技术领域
本发明涉及车辆技术，更具体地涉及在队列行驶过程中提供防撞策略的装置和方法。
背景技术
队列行驶是多个车辆以特定间隔排成一队进行自动驾驶的技术。队列行驶队列中最前方的车辆(“前导车辆”)可以控制跟在前导车辆后方的一个或更多个车辆(“跟随车辆”)。前导车辆可以维持队列行驶队列中的其它车辆之间的间隔并且可以使用车对车(V2V)通信交换队列行驶队列中的车辆的行为信息和环境信息。
当前导车辆检测到其行驶车道前方的障碍物时，常规的队列行驶系统与跟随车辆共享关于障碍物的信息，并且控制刹车和转向从而避免与障碍物碰撞。然而，当前导车辆不能避免碰撞时，常规的队列行驶系统可能无法提供用于使跟随车辆的损坏最小化的策略。特别地，由于在队列行驶过程中跟随车辆的前方视野受到限制，因此前导车辆碰撞之后跟随车辆可能存在二次碰撞的风险。
发明内容
本发明旨在解决相关技术中产生的上述问题，同时完整地保持了由相关技术所实现的优点。
本发明的一个方面提供用于控制队列行驶的装置和方法，从而在前导车辆不能避免碰撞时为前导车辆和跟随车辆提供各种策略以应对危险情况。
本发明的概念要解决的技术问题不限于上述技术问题，本发明所属领域的技术人员通过如下说明可以清楚理解本文未提到的其它技术问题。
根据本发明的实施方案，一种队列行驶车组中前导车辆的用于控制队列行驶的装置可以包括：一个或更多个传感器，其配置为感测前导车辆周围的物体；通信电路，其配置为与队列行驶车组中的跟随车辆通信；显示器，其配置为输出与队列行驶相关的用户界面；以及处理器，其与一个或更多个传感器、通信电路和显示器电连接。所述处理器可以配置为：基于通过一个或更多个传感器测量的数据来确定前导车辆和前导车辆前方的物体之间是否会发生碰撞；当确定前导车辆和前导车辆前方的物体之间会发生碰撞时，确定跟随车辆刹车时碰撞的可能性或跟随车辆变更其车道的可能性；基于确定的可能性来确定与跟随车辆的车道变更相关的指令；通过通信电路向跟随车辆发送与跟随车辆的车道变更相关的指令和紧急刹车指令；并且解除队列行驶。
所述处理器可以配置为：基于通过一个或更多个传感器测量的数据来计算前导车辆的前方空闲距离；基于前导车辆的前方空闲距离确定前导车辆的行驶车道；并且控制前导车辆的驾驶操作使其在确定的行驶车道中行驶。
所述处理器可以配置为：当确定了前导车辆的车道变更时，控制跟随车辆的驾驶操作使其在与前导车辆不同的车道中行驶。
所述处理器可以配置为：当确定跟随车辆如果刹车的话不会与物体碰撞时，通过通信电路向跟随车辆发送车道保持指令和紧急刹车指令，并且解除队列行驶。
一个或更多个传感器可以包括盲点辅助(BSA)传感器。所述处理器可以配置为：基于从跟随车辆接收的信息和通过BSA传感器获得的信息来确定跟随车辆变更其车道的可能性。
所述处理器可以配置为：当确定跟随车辆如果刹车的话会与物体碰撞并且跟随车辆不能变更其车道时，通过通信电路向跟随车辆发送紧急刹车指令。
所述处理器可以配置为：当确定跟随车辆如果刹车的话会与物体碰撞并且跟随车辆不能变更其车道时，控制跟随车辆从而将控制跟随车辆的横向方向的权利转交给跟随车辆的驾驶员。
所述处理器可以配置为：当确定跟随车辆如果刹车的话会与物体碰撞并且跟随车辆能够变更其车道时，通过通信电路向跟随车辆发送与车道变更相关的指令和紧急刹车指令并且解除队列行驶。
所述处理器可以配置为：向跟随车辆发送与车道变更相关的指令，使得跟随车辆移动至与前导车辆的行驶车道不同的车道。
所述处理器可以配置为：通过通信电路发送使跟随车辆输出与如下项相关的信息的指令：前导车辆和前导车辆前方的物体之间的碰撞的警告、跟随车辆的碰撞警告、车道保持、车道变更或转交控制跟随车辆的权利。
此外，根据本发明的实施方案，一种队列行驶车组中前导车辆的用于控制队列行驶的方法可以包括：通过处理器、基于通过与处理器电连接的一个或更多个传感器测量的数据来确定前导车辆和前导车辆前方的物体之间是否会发生碰撞；当确定前导车辆和前导车辆前方的物体之间会发生碰撞时，通过处理器确定队列行驶车组中的跟随车辆刹车时碰撞的可能性或跟随车辆变更其车道的可能性；通过处理器、基于确定的可能性来确定与跟随车辆的车道变更相关的指令；通过处理器向跟随车辆发送与跟随车辆的车道变更相关的指令和紧急刹车指令；并且通过处理器解除队列行驶。
所述方法可以进一步包括：通过处理器、基于通过一个或更多个传感器测量的数据来计算前导车辆的前方空闲距离；当确定前导车辆和物体之间会发生碰撞时，通过处理器、基于前导车辆的前方空闲距离来确定前导车辆的行驶车道；并且通过处理器控制前导车辆的驾驶操作使其在确定的行驶车道中行驶。
所述方法可以进一步包括：当确定了前导车辆的车道变更时，通过处理器控制跟随车辆的驾驶操作，使其在与前导车辆不同的车道中行驶。
向跟随车辆发送指令可以包括：当确定跟随车辆如果刹车的话不会与物体碰撞时，通过处理器向跟随车辆发送车道保持指令和紧急刹车指令。
确定跟随车辆变更其车道的可能性可以包括：通过处理器、基于从跟随车辆接收的信息和通过前导车辆获得的信息来确定跟随车辆变更其车道的可能性。
向跟随车辆发送指令可以包括：当确定跟随车辆如果刹车的话会与物体碰撞并且跟随车辆不能变更其车道时，通过处理器向跟随车辆发送紧急刹车指令；并且通过处理器解除队列行驶。
向跟随车辆发送指令可以包括：当确定跟随车辆如果刹车的话会与物体碰撞并且跟随车辆不能变更其车道时，通过处理器控制跟随车辆，从而将控制跟随车辆的横向方向的权利转交给跟随车辆的驾驶员。
向跟随车辆发送指令可以包括：当确定跟随车辆如果刹车的话会与物体碰撞并且跟随车辆能够变更其车道时，通过处理器向跟随车辆发送与车道变更相关的指令和紧急刹车指令。
向跟随车辆发送指令可以包括：通过处理器向跟随车辆发送与车道变更相关的指令，使得跟随车辆移动至与前导车辆的行驶车道不同的车道。
所述方法可以进一步包括通过处理器发送使跟随车辆输出与如下项相关的信息的指令：前导车辆和前导车辆前方的物体之间的碰撞的警告、跟随车辆的碰撞警告、车道保持、车道变更或转交控制跟随车辆的权利。
附图说明
通过结合附图进行的如下具体描述将更清楚地理解本发明的以上和其它目的、特征以及优点：
图1为显示根据本发明的实施方案的前导车辆中的用于控制队列行驶的装置的操作环境的图；
图2为显示根据本发明的实施方案的前导车辆中的用于控制队列行驶的装置的构造的框图；
图3为显示根据本发明的实施方案的前导车辆中的用于控制队列行驶的方法的流程图；
图4为显示根据本发明的实施方案的前导车辆中的用于控制队列行驶的方法的流程图；
图5为显示根据本发明的实施方案的队列行驶车组的示例行为的图；
图6为显示根据本发明的实施方案的队列行驶车组的示例行为的图；
图7为显示根据本发明的实施方案的队列行驶车组的示例行为的图；
图8为显示根据本发明的实施方案的队列行驶车组的示例行为的图；以及
图9为显示根据本发明的实施方案的计算系统的配置的框图。
应当理解，上述附图不必按比例绘制，显示了本发明的基本原理的各种优选特征的略微简化的画法。本发明的具体设计特征(包括例如具体尺寸、方向、位置和形状)将部分地由具体目标应用和使用环境来确定。
具体实施方式
下文将参考附图对本发明的实施方案进行详细描述。在为每张附图的元件添加附图标记时，虽然相同的元件显示在不同的附图上，应注意相同的元件具有相同的附图标记。此外，在描述本发明的实施方案时，如果认为相关公知配置或功能的详细描述会模糊本发明的实施方案的主旨，则省略该详细描述。
在描述本发明的实施方案的元件时，本文可以使用术语1st、2nd、第一、第二、A、B、(a)、(b)等。这些术语仅用于区分各个元件，但是无论在相应元件的性质、顺序还是次序方面都不限制相应元件。除非另有声明，本文使用的所有术语(包括技术术语或科技术语)的含义与本发明所属领域的技术人员一般理解的含义相同。这些术语如同常用词典中定义的术语一样应被解释为具有与相关技术领域中的语境含义等同的含义，而不应被解释为具有理想含义或过于书面的含义，除非本申请中明确限定具有这样的含义。
正如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”和“所述”旨在也包括复数形式，除非上下文另有清楚说明。还将理解当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，指明存在所述特征、数值、步骤、操作、元件和/或组件，但是不排除存在或加入一种或多种其它特征、数值、步骤、操作、元件、组件和/或其群体。正如本文所使用的，术语“和/或”包括一种或多种相关列举项目的任何和所有组合。
应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)、大客车、大货车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非石油的能源的燃料)。正如此处所提到的，混合动力车辆是具有两种或更多动力源的车辆，例如汽油动力和电力动力两者的车辆。
此外，应理解一个或更多个如下方法或其方面可以通过至少一个控制单元执行。术语“控制单元”表示包括存储器和处理器的硬件设备。存储器配置为储存程序指令，并且处理器被特别编程以执行所述程序指令从而执行下文进一步描述的一个或更多个过程。控制单元可以控制本文描述的单元、模块、部件等的操作。此外，正如本领域普通技术人员理解的，应理解如下方法可以通过包括控制单元连同一个或更多个其它组件的装置执行。
此外，本发明的控制单元可以体现为永久性计算机可读介质，所述永久性计算机可读介质包含通过处理器、控制器等执行的可执行程序指令。计算机可读介质的示例包括但不限于ROM、RAM、光盘(CD)-ROM、磁带、软盘、闪存盘、智能卡和光学数据储存设备。计算机可读记录介质也可以分布在计算机网络中使得程序指令以分布方式储存和执行，例如通过远程信息处理服务器或控制器局域网(CAN)。
现在参考本文公开的实施方案，图1为显示根据本发明的实施方案的前导车辆中的用于控制队列行驶的装置的操作环境的图。
如图1所示，前导车辆110、第一跟随车辆120和第二跟随车辆130可以进行队列行驶。前导车辆110可以在队列行驶过程中检测前导车辆110前方的障碍物140。障碍物140可以是外部车辆。尽管前导车辆110刹车或变更其车道，其可能处于不能避免与障碍物140或其它障碍物碰撞的情况。前导车辆110可以基于障碍物140或障碍物与前导车辆110等之间的距离在最大化刹车的同时将其行驶方向变更成能够使损坏最小化的方向。在该情况下，由于跟随车辆120的视野因此前导车辆110而受限，因此第一跟随车辆120可能难以检测障碍物140或其它障碍物。由于第二跟随车辆130的视野因为前导车辆110和第一跟随车辆120而受限，因此第二跟随车辆130可能难以检测障碍物140或其它障碍物。在该情况下，第一跟随车辆110和第二跟随车辆130可能由于前导车辆110的碰撞而造成二次碰撞。此外，如果搭载在前导车辆110中的队列行驶系统由于前导车辆110的碰撞而损坏，则第一跟随车辆120和第二跟随车辆130可能面临更危险的情况。当确定了前导车辆110的碰撞时，前导车辆110向第一跟随车辆120和第二跟随车辆130提供用于第一跟随车辆120和第二跟随车辆130的规避策略。前导车辆110可以整体考虑前导车辆110的行驶情况以及第一跟随车辆120和第二跟随车辆130的每一者的行驶情况从而提供适合第一跟随车辆120和第二跟随车辆130的规避策略。
图2为显示根据本发明的实施方案的前导车辆中的用于控制队列行驶的装置的构造的框图。
如图2所示，根据本发明的实施方案的用于控制队列行驶的装置200(为了方便描述，下文称为“装置200”)可以包括传感器模块210、通信电路220、显示器230、加速设备240、减速设备250、转向设备260和处理器270。装置200可以是搭载在队列行驶车组包括的前导车辆中的系统。
传感器模块210可以配置为感测前导车辆周围的物体。例如，传感器模块210可以感测位于前导车辆的前方、旁边和/或后方的障碍物或外部车辆。传感器模块210可以包括例如能够感测位于前导车辆的驾驶员的旁边或后方的障碍物或外部车辆的盲点辅助(BSA)传感器。传感器模块210可以感测前导车辆的速度、加速度、转向角等。
通信电路220可以配置为与外部车辆通信。通信电路220可以与包括前导车辆的队列行驶车组中包括的跟随车辆(例如第一跟随车辆21和第二跟随车辆22)通信。
显示器230可以配置为输出与队列行驶相关的用户界面。显示器230可以输出指示，从而提供例如碰撞警告、车道保持、车道变更、转交控制权利等的通知。
加速设备240可以是能够提高前导车辆速度的发动机。减速设备250可以是能够降低前导车辆速度的刹车设备。转向设备260可以是能够调节前导车辆的转向角的转向设备。
处理器270可以与传感器模块210、通信电路220、显示器230、加速设备240、减速设备250和转向设备260电连接。处理器270可以控制传感器模块210、通信电路220、显示器230、加速设备240、减速设备250和转向设备260并且可以进行各种数据处理和各种算数运算。
处理器270可以基于通过传感器模块210测量的数据而确定前导车辆与前导车辆前方的物体之间的碰撞。例如，处理器270可以使用前方传感器检测位于前导车辆前方的物体。当前导车辆基于物体和前导车辆之间的距离、前导车辆的速度等而不能通过刹车和/或车道变更规避物体时，处理器270可以确定前导车辆和物体之间的碰撞。物体可以例如位于前导车辆的行驶车道和/或前导车辆能够移动的另一个车道上。
处理器270可以基于使用传感器模块210计算的前导车辆的前方空闲距离来确定前导车辆的行驶车道，并且可以控制前导车辆使其在确定的行驶车道中行驶。处理器270可以将前导车辆发生碰撞的情况下能够使前导车辆的损坏最小化的车道确定为前导车辆的行驶车道，并且可以控制前导车辆的转向设备使其移动至确定的车道。
当确定了前导车辆的车道变更时，处理器270可以控制跟随车辆使其在与前导车辆不同的车道中行驶。由于跟随车辆将其车道变更成与前导车辆相同的车道时存在较高的二次碰撞风险，因此处理器270可以控制跟随车辆将跟随车辆的车道变更成与前导车辆不同的车道。
当确定了前导车辆和前导车辆前方的物体之间的碰撞时，处理器270可以确定如下可能性的至少一部分：跟随车辆刹车时碰撞的可能性或跟随车辆变更其车道的可能性。处理器270可以基于跟随车辆的速度、跟随车辆与前导车辆或物体之间的距离、跟随车辆的刹车距离等来确定如果跟随车辆刹车的话与前导车辆或物体碰撞的可能性。处理器270可以基于从跟随车辆接收的信息(例如通过跟随车辆的BSA传感器获得的信息)和通过前导车辆的BSA传感器获得的信息来确定跟随车辆变更其车道的可能性。由于跟随车辆的视野被队列行驶车组中的其它车辆阻挡，因此处理器270可以使用从跟随车辆接收的信息和通过前导车辆的BSA传感器获得的信息来确定跟随车辆变更其车道的可能性。
处理器270可以基于确定的结果而确定与跟随车辆的车道变更相关的指令。处理器270可以使用确定的结果来确定是维持跟随车辆的行驶车道还是将跟随车辆的行驶车道变更成另一个车道。
处理器270可以使用通信电路220向跟随车辆发送与跟随车辆的车道变更相关的指令和紧急刹车指令。处理器270可以向跟随车辆发送车道变更指令或车道保持指令并且可以同时向跟随车辆发送紧急刹车指令。
例如，当确定如果跟随车辆刹车的话跟随车辆不与物体碰撞时，处理器270可以使用通信电路220向跟随车辆发送车道保持指令和紧急刹车指令。由于在危险情况下变更车道具有较高风险，因此处理器270可以控制跟随车辆在跟随车辆行驶的车道中进行紧急刹车。
对于另一个示例，当确定如果跟随车辆刹车的话跟随车辆与物体碰撞并且跟随车辆不能变更其车道时，处理器270可以使用通信电路220向跟随车辆发送紧急刹车指令。在该情况下，处理器270可以控制跟随车辆将控制跟随车辆的横向方向的权利转交给跟随车辆的驾驶员，使得驾驶员可以为其自身寻找最佳的规避方法。
对于另一个示例，当确定如果跟随车辆刹车的话跟随车辆与物体碰撞并且跟随车辆能够变更其车道时，处理器270可以使用通信电路220向跟随车辆发送车道变更指令和紧急刹车指令。当跟随车辆能够通过变更其车道来避免碰撞时，处理器270可以控制跟随车辆进行车道变更以及进行紧急刹车。在该情况下，处理器270可以向跟随车辆发送车道变更指令，使得跟随车辆移动至与前导车辆的行驶车道不同的车道，从而避免二次碰撞。
处理器270可以使用通信电路220向跟随车辆发送使跟随车辆输出与如下至少一部分相关的信息的指令：警告前导车辆的碰撞、警告跟随车辆的碰撞、车道保持、车道变更或转交控制权利。处理器270可以向跟随车辆发送与当前情况相关的信息从而通知跟随车辆的驾驶员当前情况。
处理器270可以解除(即中断)队列行驶。在装置200由于前导车辆的碰撞而损坏之后，处理器270可以向跟随车辆提供规避策略使得跟随车辆不会由于损坏的装置200而处于危险情况，并且可以解除队列行驶。
图3为显示根据本发明的实施方案的前导车辆中的用于控制队列行驶的方法的流程图。
下文假设图2的装置200执行图3的过程。此外，在图3的显示中，当描述通过装置进行操作时，可以理解为通过装置200的处理器270进行控制。
如图3所示，在操作310中，装置可以确定前导车辆和前导车辆前方的物体之间的碰撞是否确定。例如，装置可以基于前导车辆和物体之间的距离、前导车辆的速度、前导车辆的刹车距离等明确地预测碰撞。
当确定了前导车辆和物体之间的碰撞时，在操作320中，装置可以确定如下可能性的至少一部分：跟随车辆刹车时碰撞的可能性或跟随车辆变更其车道的可能性。例如，装置可以基于跟随车辆和物体或前导车辆之间的距离、跟随车辆的速度、跟随车辆的刹车距离等来确定跟随车辆刹车时碰撞的可能性，并且可以基于通过跟随车辆的BSA传感器、前导车辆的BSA传感器等获得的信息来确定跟随车辆变更车道的可能性。
在操作330中，装置可以基于确定的结果而确定与跟随车辆的车道变更相关的指令。例如，装置可以确定车道保持指令、车道变更指令或例如转交横向控制权利的指令。
在操作340中，装置可以向跟随车辆发送与跟随车辆的车道变更相关的指令和紧急刹车指令。例如，装置可以向跟随车辆发送与操作330中确定的车道变更相关的指令和紧急刹车指令，作为跟随车辆的防撞策略。
在操作350中，装置可以解除队列行驶。由于确定前导车辆的碰撞，因此装置可以向跟随车辆发送规避策略并且可以解除队列行驶。
图4为显示根据本发明的实施方案的前导车辆中的用于控制队列行驶的方法的流程图。
根据本发明的实施方案的方法可以在队列行驶过程中在所有情况下当确定了碰撞时提供前导车辆和跟随车辆的控制方案，例如车道保持或车道变更。由于跟随车辆在队列行驶过程中被前方车辆限制前方视野，因此跟随车辆可能难以对前方情况作出最佳反应。因此，当确定了碰撞时，前导车辆可以确定当前情况并且可以向跟随车辆提出最佳控制策略(例如紧急刹车、车道保持、车道变更和/或转交控制横向移动的权利)从而避免跟随车辆发生碰撞。前导车辆可以在碰撞之前向跟随车辆发送控制策略并且可以解除队列行驶。
跟随车辆可以首先在其行驶的车道中进行紧急刹车，并且当需要变更跟随车辆的车道从而避免碰撞时可以排除前导车辆的方向。这是因为，由于确定了前导车辆的碰撞，当跟随车辆朝向与前导车辆相同的方向时存在由于前导车辆的碰撞而造成的许多不明确因素。
当确定了前导车辆的碰撞时，前导车辆可以基于在其行驶车道和邻近行驶车道的车道中的前方障碍物的距离和相对速度而选择能够使由于碰撞造成的损坏最小化的方向。在前导车辆选择其路径之后，其可以基于通过前导车辆和跟随车辆的每一者的盲点碰撞警告(BCW)系统获得的关于外部物体的信息、前导车辆和跟随车辆之间的距离、当跟随车辆变更其车道时外部物体的距离等向跟随车辆发送控制指令，并且可以同时解除队列行驶从而避免跟随车辆的碰撞。因此，跟随车辆可以做出比其驾驶员的反应更快的初始响应，使得在初始响应之后，驾驶员可以通过其自己的判断应对碰撞。下文将参考图4详细描述详细过程。
下文假设前导车辆进行图4的过程。此外，在图4的显示中，当描述通过前导车辆进行操作时，可以理解为通过装置200的处理器270进行控制。
如图4所示，在操作401中，前导车辆LV可以确定与前导车辆LV前方的物体的碰撞。
在操作402中，前导车辆LV可以确定是否在其行驶的车道中刹车从而使前导车辆LV的损坏最小化。当确定了车道变更时，在操作403中，前导车辆LV可以确定跟随车辆FV如果在其行驶的车道中刹车的话是否与物体碰撞。当确定跟随车辆FV不与物体碰撞时，在操作404中，前导车辆LV可以向跟随车辆FV发送最大刹车指令和车道保持指令并且可以解除队列行驶。在操作405中，跟随车辆FV可以显示表明前导车辆LV碰撞的警告、车道保持和转交控制权利的指示。在操作406中，跟随车辆FV可以在车道中进行紧急刹车。当确定跟随车辆FV与物体碰撞时，在操作407中，前导车辆LV可以从跟随车辆FV的变更备选车道中排除前导车辆的行驶车道。
当确定了前导车辆LV的车道保持时，在操作408中，前导车辆LV可以确定跟随车辆FV如果在其行驶的车道中刹车的话是否会与物体碰撞。当确定跟随车辆不与物体碰撞时，前导车辆LV可以进行操作404并且跟随车辆FV可以进行操作405和406。
当确定了跟随车辆FV与物体碰撞时，在操作409中，前导车辆LV可以基于通过跟随车辆FV的BCW系统获得的信息来确定跟随车辆FV是否能够变更其车道。当跟随车辆FV不能变更车道时，在操作410中，前导车辆LV可以向跟随车辆FV发送最大刹车指令并且可以解除队列行驶。在操作411中，跟随车辆FV可以显示表明前导车辆LV和跟随车辆FV的每一者的碰撞的警告、BCW信息和转交控制权利的指示。在操作412中，跟随车辆FV可以在车道中进行紧急刹车并且可以根据驾驶员的操作在横向方向上进行控制。
当跟随车辆FV能够变更车道时，在操作413中，前导车辆LV可以基于通过前导车辆LV的BCW系统获得的信息来确定跟随车辆FV是否能够变更车道(例如确定跟随车辆变更车道之后与被前导车辆LV挡住的物体碰撞的可能性)。当在变更车道的前方存在物体时，在操作414中，前导车辆LV可以向跟随车辆FV发送最大刹车指令并且可以解除队列行驶。在操作415中，跟随车辆FV可以显示表明前导车辆LV碰撞的警告、BCW信息和转交控制权利的指示。跟随车辆FV可以进行操作412。
当跟随车辆能够变更车道时，在操作416中，前导车辆LV可以设定跟随车辆FV与每个车道的固定物体的距离和变更间隔从而变更跟随车辆FV的车道。在操作417中，前导车辆LV可以向跟随车辆FV发送最大刹车指令、差动刹车指令和转向控制指令并且可以解除队列行驶。在操作418中，跟随车辆FV可以显示表明前导车辆LV碰撞的警告、车道变更和转交控制权利的指示。在操作419中，跟随车辆FV可以进行车道变更然后可以进行紧急刹车。
图5为显示根据本发明的实施方案的队列行驶车组的示例行为的图。
如图5所示，第一障碍物OV1、第二障碍物OV2和第三障碍物OV3可能位于队列行驶车组的前导车辆LV的前方。
前导车辆LV可能与第一障碍物OV1、第二障碍物OV2或第三障碍物OV3碰撞。当前导车辆LV不能避免其碰撞时，前导车辆LV可以将其行驶车道变更至离障碍物最远的左车道并且可以进行紧急刹车从而使其损坏最小化。当第一跟随车辆FV1和第二跟随车辆FV2的每一者如果刹车的话能够避免其碰撞时，前导车辆LV可以向第一跟随车辆FV1和第二跟随车辆FV2发送最大刹车指令和车道保持指令。第一跟随车辆FV1和第二跟随车辆FV2的每一者可以在其车道中进行紧急刹车。前导车辆LV可以在碰撞之前解除队列行驶并且可能与第二障碍物OV2碰撞。
当前导车辆LV不能避免其碰撞时，前导车辆LV可以在离障碍物最远的当前车道中进行紧急刹车从而使其损坏最小化。当第一跟随车辆FV1和第二跟随车辆FV2的每一者如果刹车的话能够避免其碰撞时，前导车辆LV可以向第一跟随车辆FV1和第二跟随车辆FV2发送最大刹车指令和车道保持指令。第一跟随车辆FV1和第二跟随车辆FV2的每一者可以在其车道中进行紧急刹车。前导车辆LV可以在碰撞之前解除队列行驶并且可能与第一障碍物OV1碰撞。
图6为显示根据本发明的实施方案的队列行驶车组的示例行为的图。
如图6所示，第一障碍物OV1、第二障碍物OV2和第三障碍物OV3可能位于队列行驶车组的前导车辆LV的前方。
前导车辆LV可能与第一障碍物OV1、第二障碍物OV2或第三障碍物OV3碰撞。当前导车辆LV不能避免其碰撞时，前导车辆LV可以将其行驶车道变更至离障碍物最远的左车道并且可以进行紧急刹车从而使其损坏最小化。当第一跟随车辆FV1和第二跟随车辆FV2的每一者如果刹车的话不能避免其碰撞并且如果车道变更的话能够避免碰撞时，前导车辆LV可以向第一跟随车辆FV1和第二跟随车辆FV2发送最大刹车指令和车道变更指令。第一跟随车辆FV1和第二跟随车辆FV2的每一者可以将其车道变更成与前导车辆LV不同的车道并且可以进行紧急刹车。前导车辆LV可以在碰撞之前解除队列行驶并且可能与第二障碍物OV2碰撞。
当前导车辆LV不能避免其碰撞时，前导车辆LV可以在离障碍物最远的当前车道中进行紧急刹车从而使其损坏最小化。当第一跟随车辆FV1和第二跟随车辆FV2的每一者如果刹车的话不能避免其碰撞并且如果变更车道的话能够避免碰撞时，前导车辆LV可以向第一跟随车辆FV1和第二跟随车辆FV2发送最大刹车指令和车道变更指令。第一跟随车辆FV1和第二跟随车辆FV2的每一者可以将其车道变更成可移动至的车道并且可以进行紧急刹车。前导车辆LV可以在碰撞之前解除队列行驶并且可能与第一障碍物OV1碰撞。
图7为显示根据本发明的实施方案的队列行驶车组的示例行为的图。
如图7所示，第一障碍物OV1可能位于队列行驶车组的前导车辆LV的前方。第二障碍物OV2和第三障碍物OV3可能位于队列行驶车组的第一跟随车辆FV1的旁边。
前导车辆LV可能与第一障碍物OV1、第二障碍物OV2或第三障碍物OV3碰撞。当前导车辆LV不能避免其碰撞时，其可以在当前车道中进行紧急刹车从而使其损坏最小化。当第一跟随车辆FV如果刹车以及变更车道的话不能避免其碰撞时，前导车辆LV可以向第一跟随车辆FV1发送最大刹车指令并且可以将控制第一跟随车辆FV1的横向方向的权利转交给第一跟随车辆FV1的驾驶员。当确定第二跟随车辆FV2能够变更其车道但是在变更车道之后与第二障碍物OV2或第三障碍物OV3碰撞时，前导车辆LV可以向第二跟随车辆FV2发送最大刹车指令并且可以将控制第二跟随车辆FV2的横向方向的权利转交给第二跟随车辆FV2的驾驶员。第一跟随车辆FV1和第二跟随车辆FV2的每一者可以进行紧急刹车并且可以根据驾驶员的操作在横向方向上移动。前导车辆LV可以在碰撞之前解除队列行驶并且可能与第一障碍物OV1碰撞。
图8为显示根据本发明的实施方案的队列行驶车组的示例行为的图。
前导车辆LV可能与第一障碍物OV1、第二障碍物OV2或第三障碍物OV3碰撞。当前导车辆LV不能避免其碰撞时，前导车辆LV可以在当前车道中进行紧急刹车从而使其损坏最小化。当确定第一跟随车辆FV1如果刹车的话不能避免其碰撞并且第一跟随车辆FV1能够变更其车道但是在变更车道之后与第二障碍物OV2或第三障碍物OV3碰撞时，前导车辆LV可以向第一跟随车辆FV1发送最大刹车指令并且可以将控制第一跟随车辆FV1的横向方向的权利转交给第一跟随车辆FV1的驾驶员。第一跟随车辆FV1可以进行紧急刹车并且可以根据驾驶员的操作在横向方向上移动。当第二跟随车辆FV2如果刹车的话不能避免其碰撞并且如果变更车道的话能够避免碰撞时，前导车辆LV可以向第二跟随车辆FV2发送最大刹车指令和车道变更指令。第二跟随车辆FV2可以将其车道变更成可移动至的车道并且可以进行紧急刹车。前导车辆LV可以在碰撞之前解除队列行驶并且可能与第一障碍物OV1碰撞。
图9为显示根据本发明的实施方案的计算系统的配置的框图。
如图9所示，根据本发明的实施方案的上述方法可以通过计算系统实施。计算系统1000可以包括通过总线1200彼此连接的至少一个处理器1100、存储器1300、用户界面输入设备1400、用户界面输出设备1500、存储装置1600和网络接口1700。
处理器1100可以是用于执行存储在存储器1300和/或存储装置1600中的指令的处理的中央处理单元(CPU)或半导体设备。存储器1300和存储装置1600的每一个可以包括各种类型的易失性或非易失性存储介质。例如，存储器1300可以包括只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)。
因此，与说明书中公开的实施方案结合描述的方法或算法的操作可以用通过处理器1100执行的硬件模块、软件模块或其组合直接实施。软件模块可以存在于存储介质(即存储器1300和/或存储装置1600)上，例如RAM、闪存、ROM、可擦可编程ROM(EPROM)、电EPROM(EEPROM)、寄存器、硬盘、可移动磁盘或光盘-ROM(CD-ROM)。示例性存储介质可以联接至处理器1100。处理器1100可以从存储介质中读取信息并且可以在存储介质中写入信息。替代性地，存储介质可以与处理器1100集成。处理器和存储介质可以存在于专用集成电路(ASIC)中。ASIC可以存在于用户端。替代性地，处理器和存储介质可以以用户端的分离元件的形式存在。
根据本发明的实施方案的前导车辆中的用于控制队列行驶的装置可以在确定前导车辆的碰撞时整体考虑跟随车辆的情况从而控制跟随车辆适应跟随车辆的情况，使得跟随车辆安全地应对前导车辆碰撞时可能出现的二次危险情况。
此外，可以提供通过本发明间接或直接确定的各种效果。
虽然已经关于具体实施方案描述了本发明，本领域技术人员显而易见的是可以进行各种改变和修改而不偏离本发明的精神和范围。
因此，本文描述的本发明的实施方案不是限制性的而是说明性的，并且本发明的精神和范围不限于此。本发明的精神和范围应通过随附的权利要求书解释，应理解与本发明等同的所有技术理念都包括在本发明的精神和范围内。

Claims (20)

1.一种队列行驶车组中前导车辆的用于控制队列行驶的装置，所述装置包括：
一个或更多个传感器，其配置为感测前导车辆周围的物体；
通信电路，其配置为与队列行驶车组中的跟随车辆通信；
显示器，其配置为输出与队列行驶相关的用户界面；以及
处理器，其与一个或更多个传感器、通信电路和显示器电连接，
其中，所述处理器配置为：
基于通过一个或更多个传感器测量的数据来确定前导车辆和前导车辆前方的物体之间是否会发生碰撞；
当确定前导车辆和前导车辆前方的物体之间会发生碰撞时，确定跟随车辆刹车时碰撞的可能性或跟随车辆变更其车道的可能性；
基于确定的可能性来确定与跟随车辆的车道变更相关的指令；
通过通信电路向跟随车辆发送与跟随车辆的车道变更相关的指令和紧急刹车指令；
解除队列行驶。
2.根据权利要求1所述的队列行驶车组中前导车辆的用于控制队列行驶的装置，其中，所述处理器进一步配置为：
基于通过一个或更多个传感器测量的数据来计算前导车辆的前方空闲距离；
基于前导车辆的前方空闲距离确定前导车辆的行驶车道；
控制前导车辆的驾驶操作使其在确定的行驶车道中行驶。
3.根据权利要求2所述的队列行驶车组中前导车辆的用于控制队列行驶的装置，其中，所述处理器进一步配置为：
当确定了前导车辆的车道变更时，控制跟随车辆的驾驶操作使其在与前导车辆不同的车道中行驶。
4.根据权利要求1所述的队列行驶车组中前导车辆的用于控制队列行驶的装置，其中，所述处理器进一步配置为：
当确定跟随车辆如果刹车的话不会与物体碰撞时，通过通信电路向跟随车辆发送车道保持指令和紧急刹车指令；
解除队列行驶。
5.根据权利要求1所述的队列行驶车组中前导车辆的用于控制队列行驶的装置，其中，所述一个或更多个传感器包括盲点辅助传感器，
所述处理器进一步配置为：
基于从跟随车辆接收的信息和通过盲点辅助传感器获得的信息来确定跟随车辆变更其车道的可能性。
6.根据权利要求1所述的队列行驶车组中前导车辆的用于控制队列行驶的装置，其中，所述处理器进一步配置为：
当确定跟随车辆如果刹车的话会与物体碰撞并且跟随车辆不能变更其车道时，通过通信电路向跟随车辆发送紧急刹车指令；
解除队列行驶。
7.根据权利要求6所述的队列行驶车组中前导车辆的用于控制队列行驶的装置，其中，所述处理器进一步配置为：
当确定跟随车辆如果刹车的话会与物体碰撞并且跟随车辆不能变更其车道时，控制跟随车辆从而将控制跟随车辆的横向方向的权利转交给跟随车辆的驾驶员。
8.根据权利要求1所述的队列行驶车组中前导车辆的用于控制队列行驶的装置，其中，所述处理器进一步配置为：
当确定跟随车辆如果刹车的话会与物体碰撞并且跟随车辆能够变更其车道时，通过通信电路向跟随车辆发送与车道变更相关的指令和紧急刹车指令；
解除队列行驶。
9.根据权利要求8所述的队列行驶车组中前导车辆的用于控制队列行驶的装置，其中，所述处理器进一步配置为：
向跟随车辆发送与车道变更相关的指令，使得跟随车辆移动至与前导车辆的行驶车道不同的车道。
10.根据权利要求1所述的队列行驶车组中前导车辆的用于控制队列行驶的装置，其中，所述处理器配置为：
通过通信电路发送使跟随车辆输出与如下项相关的信息的指令：前导车辆和前导车辆前方的物体之间的碰撞的警告、跟随车辆的碰撞警告、车道保持、车道变更或转交控制跟随车辆的权利。
11.一种队列行驶车组中前导车辆的用于控制队列行驶的方法，所述方法包括：
通过处理器、基于通过与处理器电连接的一个或更多个传感器测量的数据来确定前导车辆和前导车辆前方的物体之间是否会发生碰撞；
当确定前导车辆和前导车辆前方的物体之间会发生碰撞时，通过处理器确定队列行驶车组中的跟随车辆刹车时碰撞的可能性或跟随车辆变更其车道的可能性；
通过处理器、基于确定的可能性来确定与跟随车辆的车道变更相关的指令；
通过处理器向跟随车辆发送与跟随车辆的车道变更相关的指令和紧急刹车指令；
通过处理器解除队列行驶。
12.根据权利要求11所述的队列行驶车组中前导车辆的用于控制队列行驶的方法，进一步包括：
通过处理器、基于通过一个或更多个传感器测量的数据来计算前导车辆的前方空闲距离；当确定前导车辆和物体之间会发生碰撞时，通过处理器、基于前导车辆的前方空闲距离来确定前导车辆的行驶车道；通过处理器控制前导车辆的驾驶操作，使其在确定的行驶车道中行驶。
13.根据权利要求12所述的队列行驶车组中前导车辆的用于控制队列行驶的方法，进一步包括：
当确定了前导车辆的车道变更时，通过处理器控制跟随车辆的驾驶操作，使其在与前导车辆不同的车道中行驶。
14.根据权利要求11所述的队列行驶车组中前导车辆的用于控制队列行驶的方法，其中，向跟随车辆发送指令包括：
当确定跟随车辆如果刹车的话不会与物体碰撞时，通过处理器向跟随车辆发送车道保持指令和紧急刹车指令。
15.根据权利要求11所述的队列行驶车组中前导车辆的用于控制队列行驶的方法，其中，确定跟随车辆变更其车道的可能性包括：
通过处理器、基于从跟随车辆接收的信息和通过前导车辆获得的信息来确定跟随车辆变更其车道的可能性。
16.根据权利要求11所述的队列行驶车组中前导车辆的用于控制队列行驶的方法，其中，向跟随车辆发送指令包括：
当确定跟随车辆如果刹车的话会与物体碰撞并且跟随车辆不能变更其车道时，通过处理器向跟随车辆发送紧急刹车指令；
通过处理器解除队列行驶。
17.根据权利要求16所述的队列行驶车组中前导车辆的用于控制队列行驶的方法，其中，向跟随车辆发送指令进一步包括：
当确定跟随车辆如果刹车的话会与物体碰撞并且跟随车辆不能变更其车道时，通过处理器控制跟随车辆，从而将控制跟随车辆的横向方向的权利转交给跟随车辆的驾驶员。
18.根据权利要求11所述的队列行驶车组中前导车辆的用于控制队列行驶的方法，其中，向跟随车辆发送指令包括：
当确定跟随车辆如果刹车的话会与物体碰撞并且跟随车辆能够变更其车道时，通过处理器向跟随车辆发送与车道变更相关的指令和紧急刹车指令。
19.根据权利要求18所述的队列行驶车组中前导车辆的用于控制队列行驶的方法，其中，向跟随车辆发送指令进一步包括：
通过处理器向跟随车辆发送与车道变更相关的指令，使得跟随车辆移动至与前导车辆的行驶车道不同的车道。
20.根据权利要求11所述的队列行驶车组中前导车辆的用于控制队列行驶的方法，进一步包括：
通过处理器发送使跟随车辆输出与如下项相关的信息的指令：前导车辆和前导车辆前方的物体之间的碰撞的警告、跟随车辆的碰撞警告、车道保持、车道变更或转交控制跟随车辆的权利。
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