CN110171419B - 用于控制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队列行驶的装置和方法。一种队列行驶控制装置，包括：通讯设备，其配置为在车队中的前导车辆和跟在前导车辆之后的跟随车辆之间进行通讯；以及控制器，其配置为通过如下方式控制队列行驶：在形成车队之后通过通讯设备请求检查跟随车辆的功能、识别跟随车辆是否操作了所检查的功能中的特定功能，并且根据识别结果确定是否维持车队。

Description

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2018年2月19日在韩国知识产权局所提出的韩国专利申请号10-2018-0019322的优先权权益，并通过引用将其全文纳入本文。
技术领域
本发明涉及用于控制队列行驶的装置和方法，当形成队列行驶的车队时，通过所述装置和方法检查车队中的所有队列行驶车辆的功能操作的同步性。
背景技术
队列行驶是通过车辆之间的实时通讯交换前导车辆的移动和位置信息的方案，因此多个车辆一起行驶同时与在先车辆保持一定间隔。由于在队列行驶的过程中，车辆在行驶的同时与前导车辆保持一定间隔，跟随车辆的空气阻力减小从而降低燃料效率，并且事故风险减小。
相关技术建议的技术是：在形成(产生)车队之后共享和初始化车队中所有车辆的时间。根据相关技术，在车辆之间建立通讯之后立即形成车队但是并不检查初始队列行驶的车辆的功能。因此，当在队列行驶的过程中产生车至车距离错误或通讯错误时解除队列行驶。
此外，由于在队列行驶的过程中驾驶员的注意力降低，当产生错误时驾驶员难以恰当处理队列行驶车辆的功能操作的错误，可能造成重大事故。也就是说，根据相关技术，由于初始形成车队而不检查队列行驶车辆的功能，因此队列行驶过程中存在由于车辆的功能操作的错误而导致的事故危险。
发明内容
本发明提供用于控制队列行驶的装置和方法，当形成队列行驶的车队时，通过所述装置和方法检查车队中的所有队列行驶车辆的功能操作的同步性。
本发明的技术主题不限于上述技术主题，通过如下描述，其它未提到的技术主题对于本领域技术人员是显而易见的。
根据本发明的一个方面，一种队列行驶控制装置包括：通讯设备，其配置为在车队中的前导车辆和跟在前导车辆之后的跟随车辆之间进行通讯；以及控制器，其配置为通过如下方式控制队列行驶：在形成车队之后通过通讯设备请求检查跟随车辆的功能、识别跟随车辆是否操作了所检查的功能中的特定功能，并且根据识别结果确定是否维持车队。
特定功能可以包括灯、减速、加速、转向和自动队列行驶解除功能。
通过通讯设备将灯操作指令发送至跟随车辆并且根据灯操作指令识别跟随车辆的灯操作时间点，使得控制器可以确定车辆的功能操作是否正常。
通过控制车辆控制器使本车减速，并且通过识别跟随车辆的减速时间点和跟随车辆与在先车辆之间的根据本车的减速度的车至车距离是否落入可允许范围，使得控制器可以确定车辆的功能操作是否正常。
通过控制车辆控制器使本车加速，并且通过识别跟随车辆的加速时间点和跟随车辆与在先车辆之间的根据本车加速度的车至车距离是否落入可允许范围，使得控制器可以确定车辆的功能操作是否正常。
通过车辆控制器控制本车的转向并且识别跟随车辆对本车的转向控制的转向响应，使得控制器可以确定车辆的功能操作是否正常。
控制器可以通过通讯设备将队列行驶解除指令发送至跟随车辆，然后根据是否在预定时间内接收到来自跟随车辆的队列行驶解除完成来确定车辆的功能操作是否正常。
当车辆的功能操作异常时，控制器可以发送队列行驶解除指令，并且与跟随车辆共享解除队列行驶的原因。
所述队列行驶控制装置可以进一步包括：显示器，其配置为输出各种信息，并且控制器可以在显示器上显示解除队列行驶的原因。
通讯设备可以使用车对万物(vehicle-to-everything,V2X)通讯。
根据本发明的另一个方面，一种用于控制队列行驶的方法包括：在前导车辆和跟在前导车辆之后的跟随车辆之间形成车队之后，通过控制器启动队列行驶初始化模式；在队列行驶初始化模式中通过控制器请求检查跟随车辆的功能，并且识别跟随车辆是否操作了所检查的功能中的特定功能；并且根据跟随车辆是否操作了特定功能的识别结果确定是否维持车队，从而通过控制器控制队列行驶。
特定功能可以包括车辆的灯、减速、加速、转向和自动队列行驶解除功能。
识别是否操作了特定功能可以包括：通过通讯设备将灯操作指令发送至跟随车辆并且根据灯操作指令识别跟随车辆的灯操作时间点，确定车辆的功能操作是否正常。
识别是否操作了特定功能可以包括：通过控制车辆控制器使本车减速，并且通过识别跟随车辆的减速时间点和跟随车辆与在先车辆之间的根据本车减速度的车至车距离是否落入可允许范围，确定车辆的功能操作是否正常。
识别是否操作了特定功能可以包括：通过控制车辆控制器使本车加速，并且通过识别跟随车辆的加速时间点和跟随车辆与在先车辆之间的根据本车加速度的车至车距离是否落入可允许范围，确定车辆的功能操作是否正常。
识别是否操作了特定功能可以包括：通过车辆控制器控制本车的转向并且识别跟随车辆对本车的转向控制的转向响应，确定车辆的功能操作是否正常。
识别是否操作了特定功能可以包括：通过通讯设备将队列行驶解除指令发送至跟随车辆然后根据是否在预定时间内接收到来自跟随车辆的队列行驶解除完成来确定车辆的功能操作是否正常。
所述方法可以进一步包括：在识别是否操作了特定功能之后，当车辆的功能操作异常时，通过将队列行驶解除指令发送至跟随车辆而解除队列行驶。
解除队列行驶可以包括：当发送队列行驶解除指令时发送解除队列行驶的原因并且与跟随车辆共享解除队列行驶的原因。
解除队列行驶可以包括：在显示器上显示解除队列行驶的原因。
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为示意性地显示根据本发明的实施方案的队列行驶服务系统的图；
图2为根据本发明的实施方案的用于控制队列行驶的装置的框图；
图3为显示根据本发明的实施方案的用于控制队列行驶的方法的流程图；以及
图4为显示图3所示的检查车辆功能的过程的流程图。
具体实施方式
下文将参考附图对本发明的示例性实施方案进行详细描述。在整个说明书中，应注意相同或相似的附图标记表示相同或相似的元件，即使它们在不同附图中出现。此外，在本发明的如下描述中，如果结合于本文中的公知功能和构造的具体描述会使本发明的主题变得相当不清楚，那么将省略这些具体描述。
此外，当描述本发明的组件时，本文可以使用例如第一、第二、A、B、(a)、(b)等术语。这些术语仅用于区分各个元件，但是这些术语不限制元件的本质、序列、顺序和数目。此外，除非另有说明，本文使用的所有术语(包括技术术语和科技术语)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。常用词典中定义的术语应被理解为含义与相关技术范围的含义一致，而不应理解为理想的含义或过于字面的含义，除非本发明的说明书中有清楚说明。
为了解决不能避免由于车辆的功能操作错误造成事故的常见问题(所述事故由于当使用队列行驶服务时进行队列行使而不检查旨在队列行驶(自动驾驶)的车辆的功能而造成)，本发明通过检查车辆的功能操作(或队列行驶的初始状态时的车辆状态)并且在形成队列行驶时最终批准队列行驶的最终形成，从而提前避免了由于功能操作错误造成的事故。
通常地，队列行驶表示车辆在行驶的同时一个前导车辆LV和一个或更多个跟随车辆FV形成车队(车组)。在本说明书中，前导车辆LV表示队列行驶的车辆队列(队列行驶队列)中的最前方的车辆，跟随车辆FV是跟随前导车辆LV的车辆，并且在先车辆表示紧邻车辆(本车)的前方的车辆。
图1为示意性地显示根据本发明的实施方案的队列行驶服务系统的图。
如图1所示，队列行驶服务系统包括通过有线/无线通讯连接的控制服务器10和队列行驶控制装置100。有线/无线通讯技术可以包括有线通讯技术例如局域网(LAN)、广域网(WAN)和以太网，以及无线通讯技术例如无线保真(Wi-Fi)、长期演进(LTE)、蓝牙和车对万物(V2X)。
队列行驶控制装置100为安装在车辆上的车载单元(OBU)。队列行驶控制装置100根据预定的车辆登记程序将车辆登记在控制服务器10中从而使用队列行驶服务。队列行驶控制装置100支持使用队列行驶服务的车辆LV、FV1、FV2和FV3之间的通讯。亦即，队列行驶控制装置100支持登记在控制服务器10中的车辆LV、FV1、FV2和FV3之间的通讯。队列行驶控制装置100使车队(车组)中的车辆与其它车辆交换驾驶信息(行驶信息)。
控制服务器10可以管理和控制登记在队列行驶服务中的车辆LV、FV1、FV2和FV3。控制服务器10可以收集登记在队列行驶服务中的车辆LV、FV1、FV2和FV3的车辆信息(出发点、目的地、车辆数目等)。控制服务器10形成具有两个或多个车辆LV、FV1、FV2和FV3的车队(车组)，这些车辆基于收集的车辆信息进行队列行驶。当形成队列行驶时，控制服务器10可以选择先导车辆(前导车辆LV)。
尽管图中未显示，可以在控制服务器10和队列行驶控制装置100之间设置路侧单元(RSU)。路侧单元安装在道路附近从而支持与车辆的通讯以及与其它路侧单元的通讯。路侧单元包括存储器、一个或更多个传感器和电子控制单元(ECU)；所述存储器存储路径表(包括位置信息和周围车辆的时间戳信息)和地图；所述传感器安装在道路附近从而检测(感测)道路的周围情况；所述电子控制单元(ECU)控制传感器。路侧单元将通过使用一个或更多个传感器采集的道路周围情况的信息发送给控制服务器10和/或队列行驶控制装置100。
图2显示了根据本发明的实施方案的用于控制队列行驶的装置的框图。
如图2所示，队列行驶控制装置100包括用户输入设备110、检测器120、通讯设备130、存储器140、显示器150、车辆控制器160和控制器170。
用户输入设备110根据用户的操作产生输入数据。用户输入设备110接收来自用户的与货物箱相关的信息并且将信息发送至控制器170。与货物箱相关的信息(货物箱信息)包括货物箱的类型、货物箱的尺寸(高度、宽度、长度等)和货物的种类。用户可以通过用户输入设备110输入出发点和目的地，或目的地信息。
此外，用户输入设备110可以包括单独的开关(驾驶员开关)，所述开关产生例如请求队列行驶和批准队列行驶的信号(指令)。用户可以操作相应的开关从而请求队列行驶或者对于队列行驶的请求批准队列行驶。
用户输入设备110是硬件设备并且可以包括一个或更多个键盘、薄膜按键、触摸板(压力型或静电型)、转轮和转轮开关。
检测器120检测本车的驾驶(行驶)信息、周围环境信息和周围车辆信息。本车的驾驶信息包括本车的位置(车辆位置)、驾驶速度和转向角，并且周围车辆信息包括相对速度、相对距离，以及周围车辆相对于本车的车道信息。
检测器120包括全球定位系统(GPS)接收器、速度传感器、加速度传感器、光探测和测距(LiDAR)系统、无线电探测和测距(雷达)系统、超声传感器和图像传感器。
检测器120通过GPS接收器接收从GPS卫星发出的信号，并且通过使用接收的信号计算(检测)本车的位置。检测器120可以包括两个或多个GPS接收器。
检测器120可以通过安装在车辆上的传感器(速度传感器、加速度传感器等)和安装在车辆上的电子控制单元(ECU)检测车辆的速度和加速度(减速度)。此外，检测器120通过使用距离传感器(例如LiDAR系统和雷达系统)检测本车和周围车辆之间的车至车距离。例如，检测器120检测本车和在先车辆之间的车至车距离和/或本车和跟随车辆之间的车至车距离。
检测器120是硬件设备并且通过一个或更多个图像传感器(摄像机)采集车辆周围的图像(例如前方图像、后方图像和/或侧面图像)。由于通过图像传感器采集的图像进行处理和分析，检测到车辆的周围环境信息和车道信息。
在此，图像传感器可以通过如下传感器实现：电荷耦合设备(CCD)图像传感器、互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器、电荷引发设备(CPD)图像传感器、电荷注入设备(CID)图像传感器等。
通讯设备130与如下设备进行通讯：例如安装在车辆上的电子控制单元(ECU)、安装在其它车辆(例如在先车辆、前导车辆、在后车辆和/或跟随车辆)上的队列行驶控制装置、移动终端(例如智能电话、计算机、笔记本电脑和平板电脑)和控制服务器10。
通讯设备130可以接收从控制服务器10提供的地图、道路信息、交通情况信息和队列行驶相关信息。
通讯设备130是能够通过有线或无线方式传递模拟信号或数字信号的硬件设备并且可以包括一个或更多个能够与外部设备通讯的元件。通讯设备130的示例包括蓝牙设备、红外设备、调制解调器、网卡(使用以太网)、智能电话、Wi-Fi设备(使用Wi-Fi路由器)等。
通讯设备130可以使用车内网络(IVN)、车对万物(V2X)通讯和/或无线通讯。车内通讯可以包括控制器局域网(CAN)通讯、媒体导向系统传输(MOST)通讯、局域互联网(LIN)通讯或线控操作(Flexray)通讯。V2X通讯可以通过车对车(V2V)通讯和/或车对设施(V2I)通讯实现。无线通讯可以通过至少一种如下通讯技术实现：例如无线网(例如Wi-Fi)、短距离通讯(例如蓝牙、ZigBee和红外线通讯)和移动通讯。
存储器140是硬件设备并且可以存储经过编程从而允许控制器170执行特定操作的软件。此外，存储器140可以存储地图、道路信息、车辆信息和货物箱信息，并且可以临时存储控制器170的输入/输出数据。
存储器140可以通过至少一个存储介质实现，例如闪存、硬盘、安全数码(SD)卡、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦可编程ROM(EPROM)和网络存储器。
显示器150是硬件设备并且根据控制器170的操作而输出状态和结果。显示器150显示驾驶速度、剩余燃料量、道路引导信息、地图、队列行驶相关信息等。
显示器150可以包括如下的任一者：液晶显示器(LCD)、薄膜晶体管-液晶显示器(TFT-LCD)、有机发光二极管(OLED)显示器、柔性显示器、3D显示器、透明显示器、平视显示器(HUD)和组合仪表板(cluster)。
显示器150还可以包括可以输出音频数据的声音输出模块，例如扬声器。例如，显示器150可以显示道路引导信息，并且可以通过扬声器输出声音信号(音频信号)。
此外，显示器150可以通过联接至触摸传感器的触摸屏实现，并且可以用作输入设备以及输出设备。触摸传感器可以包括触摸膜或触摸板。
车辆控制器160包括灯控制器161、发动机控制器162、刹车控制器163和转向控制器164。
灯控制器161驱动方向切换(左转或右转)信号灯(转向信号灯)、刹车信号灯(刹车灯)和队列行驶模块信号灯。
发动机控制器162是控制车辆发动机的致动器并且控制车辆的加速。发动机控制器162通过发动机管理系统(EMS)实现。发动机控制器162根据从加速踏板位置传感器输出的加速踏板的位置信息控制发动机的驱动转矩。发动机控制器162控制发动机的输出从而符合自动驾驶(队列行驶)过程中控制器170所需的车辆驾驶速度。
刹车控制器163是控制车辆减速的致动器，并且可以通过电子稳定控制器(ESC)实现。刹车控制器163控制刹车力从而符合自动驾驶过程中控制器170所需的目标速度。因此，刹车控制器163可以通过控制车辆的速度使车辆减速。
转向控制器164适合控制车辆的转向并且控制车辆的横向移动。转向控制器164可以通过电机驱动动力转向(MDPS)系统实现。
控制器170控制队列行驶控制装置100的整体操作。控制器210可以包括如下的至少一者：专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、可编程逻辑设备(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、中央处理单元(CPU)、微控制器和微处理器。
控制器170通过通讯设备130将队列行驶请求消息发送至控制服务器10。亦即，控制器170通过控制服务器10请求队列行驶服务。控制服务器10收集请求队列行驶服务的车辆的车辆信息，并且基于收集的车辆信息通过两个或多个车辆形成车队。然后，控制服务器10可以选择车队中的先导车辆。当车队完全形成时，控制服务器10将队列行驶批准信息和形成车队的信息(队列行驶信息)发送至车队中的车辆。尽管该实施方案中公开了控制服务器10形成车队，但是本发明不限于此，前导车辆(先导车辆)LV可以根据周围车辆的队列行驶请求而形成车队。
当接收到队列行驶信息时，即当队列行驶的形成完毕时，控制器170初始化队列行驶。在此，队列行驶的初始化表示在形成车队之后检查车队中的车辆(前导车辆和跟随车辆)的功能操作的同步性的过程。
当本车是前导车辆LV时，控制器170通过通讯设备130将检查指令发送至跟随车辆FV。当本车是跟随车辆FV时，控制器170根据检查前导车辆LV的请求发送功能检查结果(功能操作时间点和与在先车辆的车至车距离)。
前导车辆LV的控制器170可以检查一个或更多个跟随车辆FV的灯操作、减速操作、加速操作、转向控制操作和紧急情况模式操作的同步性。控制器170检查跟随车辆FV的功能操作，当没有问题时最终批准形成车队并且进行队列行驶。
下文将更详细地描述队列行驶初始化过程。
前导车辆LV的控制器170在相同的时间点将转向信号灯和刹车灯的灯检查指令发送至跟随车辆FV。当接收到来自前导车辆LV的灯检查指令时，跟随车辆FV的控制器170通过控制灯控制器161操作转向信号灯和刹车灯，并且将包括操作时间点和/或操作正常性的检查结果发送至前导车辆LV。当通过通讯设备130接收到跟随车辆FV的检查结果时，前导车辆LV的控制器170基于检查结果确定跟随车辆FV的灯的操作是否正常。例如，当跟随车辆FV的灯的操作时间点与前导车辆LV的灯的操作相隔特定时间(例如2秒)以内时，前导车辆LV的控制器170确定跟随车辆FV的灯的操作正常。
当所有队列行驶车辆的灯的操作的同步性的检查结果正常时，前导车辆LV的控制器170通过控制刹车控制器163使本车的驾驶速度以预定减速度(例如-3m/s2)迅速减速。当接收到包括刹车操作时间点(刹车时间点)和与跟随车辆FV的车至车距离的驾驶信息(检查结果)时，前导车辆LV的控制器170通过识别刹车时间点和车至车距离落入可允许范围而确定正常性。例如，当前导车辆LV以10kph迅速减速时，跟随车辆FV的控制器170通过检测器120检测在先车辆(包括前导车辆)的减速并且在通过刹车控制器163对本车进行刹车的同时检测刹车时间点和车至车距离。跟随车辆FV的控制器170将检测到的刹车时间点和与在先车辆的车至车距离发送至前导车辆LV。当跟随车辆FV的刹车时间点与前导车辆LV的刹车时间点相隔50ms以内并且与在先车辆的车至车距离大于5m时，前导车辆LV的控制器170确定跟随车辆FV的刹车功能正常。
如果确定了所有队列行驶车辆的减速功能的同步性正常，则前导车辆LV的控制器170通过控制发动机控制器162将本车的驾驶速度迅速加速至预定加速度(例如3m/s2)从而检查所有队列行驶车辆的加速功能。当通过检测器120检测到在先车辆(包括前导车辆)迅速加速时，跟随车辆FV的控制器170通过控制发动机控制器162使本车加速并且检测加速时间点和与在先车辆的车至车距离。跟随车辆FV的控制器170将检测到的加速时间点和与在先车辆的车至车距离发送至前导车辆LV。当检测到的加速时间点与前导车辆LV的加速时间点相隔200ms以内并且检测到的车至车距离大于5m时，前导车辆LV的控制器170确定加速操作的同步性正常(没有问题)。
如果确定所有队列行驶车辆的加速功能的同步性正常，则前导车辆LV的控制器170通过控制转向控制器164将本车的转向控制为预定转向角。亦即，控制器170控制本车LV在行驶的同时在行驶车道中以S形转向。跟随车辆FV的控制器170通过检测器120检测在先车辆(包括前导车辆)的转向(行驶方向的改变)，相应地通过控制转向控制器164而控制本车的转向。跟随车辆FV的控制器170根据对前导车辆LV的转向控制而发送例如转向角和转向时间点的信息。前导车辆LV的控制器170基于从跟随车辆FV发送的转向角和转向时间点来识别跟随车辆的转向响应。换言之，前导车辆LV的控制器170通过识别跟随车辆FV是否以S形行驶而确定所有队列行驶车辆的转向功能的同步性是否正常。
当所有队列行驶车辆的转向功能的同步性正常时，前导车辆LV的控制器170检查紧急情况模式的操作的同步性。前导车辆LV的控制器170将(强制性)队列行驶解除信号发送至跟随车辆FV从而检查紧急情况模式的操作的同步性。通过通讯设备130接收到队列行驶解除信号之后，跟随车辆FV的控制器170立即操作自动解除功能。当操作自动解除功能之后队列行驶完全解除时，跟随车辆FV的控制器170将告知事实的消息发送至前导车辆LV。当在发送队列行驶解除信号之后的预定时间内接收到来自跟随车辆FV的队列行驶解除完成的消息时，前导车辆LV的控制器170再次自动形成车队。亦即，前导车辆LV最终批准提前形成车队。
尽管上文公开了跟随车辆FV根据前导车辆LV的检查指令检测功能操作时间点和与在先车辆的车至车距离并且将检测的功能操作时间点和车至车距离发送至前导车辆LV，但是本发明不限于此，本发明可以以如下方式实现：当前导车辆LV将功能操作时间点信息连同检查指令一起发送至跟随车辆FV时，跟随车辆FV根据检查指令操作特定功能，并且确定本车FV的功能操作的同步性是否正常从而为前导车辆LV提供确定结果。例如，在根据前导车辆LV的检查指令操作特定功能并且检测相应功能的操作时间点和与在先车辆的车至车距离之后，跟随车辆FV基于前导车辆LV的功能操作时间点、检测的本车FV的功能操作时间点和与在先车辆的车至车距离的信息来确定本车FV的功能操作的同步性是否正常，并且将相应的确定结果提供给前导车辆LV。
在一个示例性实施方案中，车辆控制器160可以以分离设备的形式连接在或嵌入在控制器170中，所述控制器170可以是电子控制单元(ECU)。
在本文公开的各个实施方案中，包括队列行驶控制装置100和/或其元件的实施方案，可以使用一个或更多个联接至存储器(或其它永久性可机读记录介质)的处理器实现，所述存储器储存计算机可执行指令使得处理器执行上述功能，包括所描述的与输入设备110、检测器120、通讯设备130、存储器140、显示器150、车辆控制器160和/或控制器170相关的功能。
图3为显示根据本发明的实施方案的用于控制队列行驶的方法的流程图。图4为显示图3所示的检查车辆的功能操作的同步性的过程的流程图。
如图3所示，控制服务器10收集请求队列行驶服务的车辆的车辆信息并且基于车辆信息形成车队(S110)。当车队完全形成时，控制服务器10将队列行驶批准信息和形成的车队的信息发送至队列行驶车辆(前导车辆和跟随车辆)。例如，控制服务器10使出发点和目的地相同的两个或多个车辆形成一个车队(车组)。然后，控制服务器10可以在形成的车队中选择前导车辆(先导车辆LV)。
如果车队完全形成，则前导车辆LV的控制器170初始化队列行驶(S120)。亦即，前导车辆LV的控制器170启动队列行驶初始化模式。在此，队列行驶的初始化表示形成的车队中的所有车辆(队列行驶车辆)的功能操作同步。
前导车辆LV的控制器170通过检查所有队列行驶车辆的功能操作的同步性而识别正常性(S130)。亦即，前导车辆LV的控制器170初始化所有队列行驶车辆的队列行驶。
下文将参考图4更详细地描述通过前导车辆LV初始化队列行驶(检查车辆的功能操作的同步性)的过程。
参考图4，前导车辆LV的控制器170检查所有队列行驶车辆的灯(S1301)。然后，前导车辆的控制器170将指示灯(例如转向信号灯和刹车灯)的操作的检查指令发送至跟随车辆FV。当通过通讯设备130接收到检查指令时，跟随车辆FV的控制器170通过控制灯控制器161来操作车灯(例如转向信号灯和刹车灯)，并且检查灯的操作时间点、操作是否完成和/或正常操作。控制器170检查灯的操作时间点和正常性，并且将相应的检查结果发送至前导车辆LV。
前导车辆LV的控制器170基于从跟随车辆FV提供的灯检查结果确定跟随车辆FV的灯是否正常(S1302)。例如，在发送灯检查指令之后，前导车辆LV的控制器170识别是否在预定时间内接收到来自跟随车辆FV的检查结果(操作完成通知)。
当灯检查结果正常时，前导车辆LV的控制器170检查所有队列行驶车辆的减速功能(S1303)。前导车辆LV的控制器170通过控制刹车控制器163使得本车LV的驾驶速度以预定减速度迅速减速。之后，前导车辆LV的控制器170基于跟随车辆FV的减速时间点(减速操作时间点)和跟随车辆FV与在先车辆之间的车至车距离、根据前导车辆LV的减速度来确定跟随车辆FV的减速功能是否正常(S1304)。
例如，当前导车辆LV使车辆的速度(驾驶速度)以-3m/s2的减速度减速时，随着前导车辆LV的减速，跟随车辆FV通过控制刹车控制器163而减速。然后，跟随车辆FV通过检测器120检测减速时间点和与在先车辆的车至车距离并且将其提供给前导车辆LV。前导车辆LV识别从跟随车辆FV接收的减速时间点和车至车距离是否落入可允许范围，并且当减速时间点和车至车距离落入可允许范围时确定正常性。例如，当跟随车辆FV的减速时间点与前导车辆LV的刹车时间点相隔50ms以内并且与在先车辆的车至车距离大于5m时，前导车辆LV确定正常性。
当跟随车辆FV的减速操作的同步性正常时，前导车辆LV的控制器170检查所有队列行驶车辆的加速功能(S1305)。然后，前导车辆LV的控制器170使前导车辆LV的驾驶速度以预定加速度加速。前导车辆LV的控制器170基于跟随车辆FV的加速时间点和与在先车辆的车至车距离、根据前导车辆LV的加速度来确定跟随车辆FV的加速功能的正常性(S1306)。
例如，当前导车辆LV使车辆的速度以3m/s2的加速度加速时，跟随车辆FV随着前导车辆LV的加速、通过控制发动机控制器162使本车的速度加速。然后，跟随车辆FV通过检测器120检测本车FV的加速时间点和与在先车辆的车至车距离，并且将检测的加速时间点和车至车距离发送至前导车辆LV。前导车辆LV接收通过跟随车辆FV检测的加速时间点和车至车距离，并且当检测的加速时间点与前导车辆LV的加速时间点相隔200ms以内并且检测的车至车距离大于5m时确定加速操作的同步性正常。
当跟随车辆FV的加速操作正常时，前导车辆LV的控制器170检查所有队列行驶车辆的转向功能(S1307)。前导车辆LV的控制器170在行驶的同时通过控制转向控制器164在行驶车道中以S形缓慢进行转向操作。然后，前导车辆LV的控制器170识别(检查)跟随车辆(FV)的转向响应。亦即，控制器170通过识别跟随车辆FV是否以S形行驶来确定所有队列行驶车辆的转向功能是否正常。亦即，当前导车辆LV根据预定转向角控制转向时，跟随车辆FV通过控制转向控制器164根据前导车辆LV的转向而控制车辆的转向并且通过检测器120检测转向时间点和转向角。前导车辆LV接收通过跟随车辆FV检测的转向时间点和转向角，并且与前导车辆LV的转向时间点和转向角对比从而识别差异是否落入可允许范围。
当所有队列行驶车辆的转向功能的检查结果正常时，前导车辆LV的控制器170检查所有队列行驶车辆在紧急情况下的自动解除功能(S1309)。前导车辆LV的控制器170将队列行驶解除信号发送至跟随车辆FV，并且跟随车辆FV的控制器170在接收到来自前导车辆LV的队列行驶解除信号之后立即操作自动解除功能。亦即，跟随车辆FV的控制器170解除为本车FV的驾驶模式设定的队列行驶模式并且在通过通讯设备130接收队列行驶解除指令之后立即将模式转变成自动驾驶模式。当通过自动解除功能完全解除队列行驶时，跟随车辆FV的控制器170将告知队列行驶解除完成的消息发送至前导车辆LV。当在预定时间(例如2秒)内接收到来自跟随车辆FV的队列行驶解除完成消息时，前导车辆LV的控制器170确定正常性。
当检查结果正常时前导车辆LV的控制器170完成队列行驶的初始化并且进行队列行驶(S140)。然后，前导车辆LV的控制器170将告知队列行驶初始化完成的消息发送至跟随车辆FV，并且再次形成解除的车队。亦即，前导车辆LV最终批准车队。前导车辆LV的控制器170和跟随车辆FV的控制器170在显示器150上输出告知队列行驶初始化完成的通知。
在检查车辆功能的过程中，当任何一个功能异常时，前导车辆LV的控制器170通过将队列行驶解除指令发送至跟随车辆FV而自动解除队列行驶(S150)。此外，前导车辆LV的控制器170将解除队列行驶的原因发送至跟随车辆FV并且共享所述原因。前导车辆LV的控制器170和跟随车辆FV的控制器170在显示器150上输出和显示解除队列行驶的原因。例如，前导车辆LV的控制器170和跟随车辆FV的控制器170在显示器150上显示队列行驶初始化失败的原因，即，当由于车辆功能的检查结果异常造成队列行驶初始化失败时，显示“由于减速功能失败而解除队列行驶(车辆FV1，车辆编号1456)”。
当形成进行队列行驶的车队时，本发明可以通过检查队列行驶车辆的功能操作的同步性而提前避免队列行驶过程中由于车辆功能操作的错误而可能发生的事故。
以上描述是本发明的技术精神的简单示例，本发明所属领域的技术人员可以对本发明进行各种校正和修正而不偏离本发明的本质特征。因此，所公开的本发明的实施方案不限制本发明的技术精神而只是说明性的，并且本发明的技术精神的范围不受本发明的实施方案的限制。本发明的范围应根据权利要求书进行解释，应理解等效范围内的所有技术精神均落入本发明的范围。

Claims (20)

1.一种队列行驶控制装置，包括：
通讯设备，其配置为在车队中的本车和跟在本车之后的跟随车辆之间进行通讯；以及
控制器，其配置为通过如下方式控制队列行驶：在形成车队之后通过通讯设备请求检查跟随车辆的功能、识别跟随车辆是否操作了所检查的功能中的特定功能，并且根据识别结果确定是否维持车队，
其中，所述控制器检查跟随车辆中的每一个的特定功能的操作时间点，从而使跟随车辆的功能操作同步。
2.根据权利要求1所述的队列行驶控制装置，其中，所述特定功能包括操作车灯的功能、减速功能、加速功能、转向功能和自动队列行驶解除功能。
3.根据权利要求2所述的队列行驶控制装置，其中，通过通讯设备将灯操作指令发送至每个跟随车辆并且根据灯操作指令识别每个跟随车辆的灯操作开始时间，使得所述控制器确定每个跟随车辆的功能操作是否正常。
4.根据权利要求3所述的队列行驶控制装置，其中，通过控制本车的车辆控制器使本车减速，并且通过识别每个跟随车辆的减速开始时间是否是参考时间并且本车和每个跟随车辆之间的每个车至车距离是否落入参考距离范围，使得所述控制器确定每个跟随车辆的功能操作是否正常。
5.根据权利要求4所述的队列行驶控制装置，其中，通过控制车辆控制器使本车加速，并且通过识别每个跟随车辆的加速开始时间是否是参考时间并且本车和每个跟随车辆之间的每个车至车距离是否落入参考距离范围，使得所述控制器确定每个跟随车辆的功能操作是否正常。
6.根据权利要求5所述的队列行驶控制装置，其中，通过车辆控制器控制本车的转向并且识别每个跟随车辆对本车的转向控制的转向响应，使得所述控制器确定每个跟随车辆的功能操作是否正常。
7.根据权利要求6所述的队列行驶控制装置，其中，所述控制器通过通讯设备将队列行驶解除指令发送至跟随车辆并且根据是否在预定时间内接收到来自每个跟随车辆的队列行驶解除完成来确定每个跟随车辆的功能操作是否正常。
8.根据权利要求7所述的队列行驶控制装置，其中，当任一个跟随车辆的功能操作异常时，所述控制器发送队列行驶解除指令，并且向跟随车辆发送解除队列行驶的原因。
9.根据权利要求8所述的队列行驶控制装置，进一步包括：
显示器，其配置为输出各种信息，
其中，所述控制器控制显示器显示解除队列行驶的原因。
10.根据权利要求1所述的队列行驶控制装置，其中，所述通讯设备使用车对万物通讯。
11.一种用于控制队列行驶的方法，所述方法包括如下步骤：
在本车和跟在本车之后的跟随车辆之间形成车队之后，通过控制器启动队列行驶初始化模式；
在队列行驶初始化模式中通过控制器请求检查跟随车辆的功能并且识别跟随车辆是否操作了所检查的功能中的特定功能；并且
根据跟随车辆是否操作了特定功能的识别结果确定是否维持车队，从而通过控制器控制队列行驶，
其中，识别跟随车辆是否操作了所检查的功能中的特定功能包括检查跟随车辆中的每一个的特定功能的操作时间点，从而使跟随车辆的功能操作同步。
12.根据权利要求11所述的用于控制队列行驶的方法，其中，所述特定功能包括操作车灯的功能、减速功能、加速功能、转向功能和自动队列行驶解除功能。
13.根据权利要求12所述的用于控制队列行驶的方法，其中，识别是否操作了特定功能的步骤包括：
通过通讯设备将灯操作指令发送至每个跟随车辆并且根据灯操作指令识别每个跟随车辆的灯操作开始时间，确定每个跟随车辆的功能操作是否正常。
14.根据权利要求13所述的用于控制队列行驶的方法，其中，识别是否操作了特定功能的步骤包括：
通过控制本车的车辆控制器使本车减速，并且通过识别每个跟随车辆的减速开始时间是否是参考时间并且本车和每个跟随车辆之间的每个车至车距离是否落入参考距离范围，确定每个跟随车辆的功能操作是否正常。
15.根据权利要求14所述的用于控制队列行驶的方法，其中，识别是否操作了特定功能的步骤包括：
通过控制车辆控制器使本车加速，并且通过识别每个跟随车辆的加速开始时间是否是参考时间并且本车和每个跟随车辆之间的每个车至车距离是否落入参考距离范围，确定每个跟随车辆的功能操作是否正常。
16.根据权利要求15所述的用于控制队列行驶的方法，其中，识别是否操作了特定功能的步骤包括：
通过车辆控制器控制本车的转向并且识别每个跟随车辆对本车的转向控制的转向响应，确定每个跟随车辆的功能操作是否正常。
17.根据权利要求16所述的用于控制队列行驶的方法，其中，识别是否操作了特定功能的步骤包括：
通过通讯设备将队列行驶解除指令发送至每个跟随车辆，然后根据是否在预定时间内接收到来自每个跟随车辆的队列行驶解除完成来确定每个跟随车辆的功能操作是否正常。
18.根据权利要求17所述的用于控制队列行驶的方法，进一步包括：
在识别是否操作了特定功能的步骤之后，当任一个跟随车辆的功能操作异常时，通过将队列行驶解除指令发送至每个跟随车辆而解除队列行驶。
19.根据权利要求18所述的用于控制队列行驶的方法，其中，解除队列行驶的步骤包括：
当发送队列行驶解除指令时，将解除队列行驶的原因发送至跟随车辆。
20.根据权利要求19所述的用于控制队列行驶的方法，其中，解除队列行驶的步骤包括：
在显示器上显示解除队列行驶的原因。
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