TWI517995B - 用來控制多數群組駕駛之系統與方法 - Google Patents

Description

用來控制多數群組駕駛之系統與方法 發明領域

本發明係有關於用來控制電動載具之多個群組的系統與方法，該等群組係於路上行駛時各自參與群組駕駛。

發明背景

群組駕駛意謂一前一後地在路段上行駛的載具之群組所做的駕駛模式是：各載具保持基於例如行駛條件及路況測得的安全距離。已有人提出各種系統及方法用來控制參與群組駕駛之載具的駕駛，其中係根據由群組中之前導載具傳送與該前導載具之駕駛操作有關的資料來自動控制跟隨該前導載具之載具的操作。例如，美國專利第6,301,530號(“第530號專利”)所揭示的自動巡航控制系統允許由前導載具領導的群組駕駛有多個後續載具跟隨。第530號專利的第1圖及第8圖揭示可參與群組駕駛之電動載具的示範結構，包含動力傳動電子控制單元(“ECU”)、煞車ECU、轉向ECU及自動駕駛ECU用來駕駛有自動巡航控制之電動載具，其中自動巡航與手動駕駛的切換可輕易基於表示有無IC卡的信號來執行。

美國專利第6,169,940號(“第940號專利”)也揭示一種自動駕駛系統，其係能夠用以下方式達成載具群組的適當自動駕駛：基於收到的行走路線，可計算出適合各載具的目標行走軌跡，藉此使得群組中的每個載具可根據得出的目標行走軌跡來行駛。第940號專利更揭示用於該自動駕駛系統的載具結構，包含執行行走指令(running instruction)的導航單元(例如，GPS)與總計畫ECU，例如基於載具前方障礙的資訊、道路資訊(例如，路面狀況)或交通資訊(例如，交通擁塞資訊)來保持/變換車道。

不過，這些先前技術的方法都著眼於管理佇列載具的單一群組，而沒有提供處理載具各自參與群組駕駛之多個載具群組的群組管理計畫。因此，亟須用於群組形成、解散及參加、等等的有效計畫用來有效管理載具各自參與群組駕駛的多個載具群組。

此外，先前技術方法所提議的自動駕駛系統無法考慮到例如行駛於多車道道路之載具的鄰近群組所造成的通訊干擾。此外，先前技術方法完全沒有考慮到更複雜的情況，例如，參與群組駕駛的多個載具混雜著不加入群組駕駛的個別載具。

發明概要

因此，本發明的主要目標是要提供一種用來有效控制電動載具之多個群組的方法，該等群組中之每一係各自在一道路上參與一群組駕駛，其中每個該等電動載具與一道路基礎設施通訊以藉此克服上述各種問題。

本發明的另一目標是要提供一種利用道路基礎設施的方法用於控制各自參與群組駕駛之多個電動載具群組與一種供該等載具有效通訊用之通訊資源管理方法。

根據本發明之一具體實施例，提供一種用於控制電動載具之多個群組的系統，該等群組中之每一係各自在一道路上參與一群組駕駛，該系統包含：一路面下通訊單元用於向每個該等電動載具提供估計該各個電動載具之位置的地址資訊；一路邊通訊單元，其係安裝於該路段附近，用於提供群組駕駛資訊給該各個電動載具，該群組駕駛資訊包含該各個電動載具之位置以及維持有該各個電動載具參與其中之群組駕駛所需要的資訊；以及，一自動駕駛單元，其係安裝或附加於該各個電動載具，用於使得該各個電動載具能夠基於該群組駕駛資訊來維持該群組駕駛。

根據本發明之一具體實施例，提供一種用於控制電動載具之多個群組的方法，該等群組中之每一係各自在一路段上參與一群組駕駛，該方法包含下列步驟：向每個該等電動載具提供估計該各個電動載具之位置的地址資訊；由該等電動載具中之一接收用於請求登記一新群組的一群組登記請求信息，該請求信息包含該等電動載具中之該一的載具ID、目的地及位置；以及，傳送一群組登記接受信息至該等電動載具中之該一。

圖式簡單說明

由以下具體實施例的說明及附圖可明白本發明以上及其他的目標及特徵。

第1圖係根據本發明之一具體實施例圖示群組駕駛控制系統之一組態。

第2圖係圖示在裝上群組駕駛控制系統的路段上各自參與群組駕駛的電動載具之多個群組。

第3圖係根據本發明之一具體實施例圖示路邊通訊單元的概念結構。

第4圖係根據本發明之一具體實施例圖示儲存卞路邊通訊單元之儲存單元的資料庫。

第5圖係圖示提供經由路邊通訊單元的註冊來形成群組的初始過程。

第6圖係圖示一特定電動載具如何加入登記群組。

第7圖係圖示一特定電動載具如何脫離登記群組。

第8A圖與第8B圖係圖示一特定電動載具如何脫離登記群組以及加入另一群組。

第9A圖與第9B圖係圖示提供解散登記群組的過程。

第10A圖與第10B圖係圖示在非參加載具加入群組時重新形成該群組的過程。

第11圖係圖示確認參與群組駕駛的電動載具維持群組駕駛的過程。

第12A及12B圖的實施例係圖示在非參加載具加入群組時以及在群組中的一些電動載具在被交通號誌捕捉時如何重新形成該群組。

第13圖係圖示如何依照各自參與群組駕駛的電動載具之多個群組的速度來個別分派車道。

第14圖係圖示如何分配通訊資源以避免在鄰近車道上行駛的載具之多個群組間的通訊干擾。

較佳實施例之詳細說明

以下以參考附圖來詳述本發明的一些較佳具體實施例。第1圖係根據本發明之一具體實施例圖示群組駕駛控制系統100的組態。

群組駕駛控制系統100包含詳述於下文的路面下通訊單元101、路邊通訊單元102及交通信號通訊單元103、自動駕駛系統105。

本發明的系統係整合於電磁感應供電之載具系統中，該電磁感應供電之載具系統包含設有電力供給單元的道路以及設計成可用由該單元供給之電力行駛的電動載具。

此外，就本發明而言，路段的基本單位可選擇，例如，1公里(km)、2km或4km等等為一段。不過，本發明不受限於這些定義；可定義有各種不同長度的路段110。

接下來，描述自動駕駛系統105。自動駕駛系統105係裝上或附加於電動載具106。基本上，電動載具106的自動駕駛系統105會在駕駛人的最少干涉下適當地選擇及執行電動載具106的自動駕駛。具體言之，自動駕駛系統105包含通訊單元、圖形使用者介面(GUI)、偵測單元、切換單元、電子控制單元(ECU)、以及方向控制單元。

該通訊單元可包含，例如，載具間通訊單元與道路-載具通訊單元(基礎設施通訊單元)。例如，通過特設通訊(ad-hoc communication)有可能使載具的載具間通訊單元與其他電動載具的載具間通訊單元通訊。此外，道路-載具通訊單元可與路面下通訊單元、路邊通訊單元及交通信號通訊單元通訊用來接收群組駕駛所需的資訊。該通訊單元可用任一常見的通訊技術，例如無線電頻率、磁場或可見光通訊技術。

該GUI顯示由其他元件或路段110上另一電動載具收到的資訊。電動載具的駕駛人可輸入特定資訊(例如，電動載具的目的地，群組的初始形成，參加特定群組，或離開該電動載具加入的群組)或選擇顯示於GUI上的資訊。例如，駕駛人可基於收到的資訊來選擇加入一個顯示於GUI的群組。

該偵測單元可偵測兩個相繼電動載具的距離或在電動載具106附近有障礙物。例如，該偵測單元為毫米波雷達型、雷射雷達型距離偵測或，或2D雷射掃描器。此外，例如，該偵測單元可設在電動載具的前面，以及能夠傳送毫米波或雷射給前面的載具。此外，該2D雷射掃描器可偵測位於電動載具106附近的整個障礙物。

該切換單元可做自動模式與手動模式的切換。例如，當載具106在路段110上形成群組或參加群組時，該手動模式會自動轉成自動模式。

該ECU係控制整個自動駕駛系統105。例如，該ECU主要由包含中央處理單元(CPU)、唯讀記憶體(ROM)及隨機存取記憶體(RAM)的電腦形成。該ECU的作用為巡航控制單元。例如，基於由路邊通訊單元收到的群組駕駛資訊，該巡航控制單元可調整電動載具106的速度及方向以及做電動載具106的巡航控制。

藉由依序偵測電力供給軌道(electric power supply rail)之磁電感(magnetic inductance)大小，該方向控制單元可控制在埋入路段110之電力供給軌道上駕駛的電動載具106之方向。該電力供給軌道可為在路段110各車道底下的中線。因此，基於可由中線測得之最大磁電感大小的最小偏差，該方向控制單元可調整電動載具106的方向，使得電動載具106在各車道適當地保持筆直方向。此外，可用來自ECU的指令來控制該方向控制單元。

如第1圖所示，可沿著路段110安裝多個路面下通訊單元用來讓在路段110上行駛的載具得到可估計各載具之地址的地址資訊。具體言之，路面下通訊單元101可包含傳送器用來傳送關於路段110上各載具之當前地址的資訊給各載具以及車道ID用來報告各載具正在行駛的車道。如第1圖所示，路面下通訊單元101可沿著路段110各車道的中線安裝，然而也可做出路面下通訊單元的其他配置。此外，可能不必安裝路面下通訊單元101於道路的所有區段。因此，在沒有路面下通訊單元的地方，各載具可用例如GPS得到它的當前地址。

接下來，描述路面下通訊單元101如何傳送地址資訊給載具。首先，路面下通訊單元101藉由周期性地傳送地址資訊而不檢查載具是否經過它可傳送地址資訊。就此情形而言，路面下通訊單元101的到達可限於某個範圍以免干擾其他的路面下通訊單元。替換地，路面下通訊單元101可包含操作性地連接至電力供給軌道的測量構件用來測量電力供給軌道的磁電感變化以基於該變化來判定載具是否經過路面下通訊單元101，以及傳送包含地址資訊及車道ID的資訊給載具。在任何情況下，路面下通訊單元101可傳送該資訊給載具而不需特殊設備用來向載具中的路面下通訊單元101請求資訊。

第2圖係圖示在裝上群組駕駛控制系統的路段上各自參與群組駕駛的多個載具群組。

如圖示，藉由提供包含各電動載具之地址資訊及保持其隸屬群組駕駛所需要之資訊的群組駕駛資訊給各載具，路邊通訊單元102係裝在路段110的附近用來控制在路段110上各自參與群組駕駛的多個載具群組。可安裝該路邊通訊單元，甚至在沒有安裝路面下通訊單元101的地方。

具體言之，路邊通訊單元102可包含，如第3圖所示，傳送器-接收器201用來提供群組駕駛資訊給載具以及用來廣播群組資訊給在裝有路邊通訊單元102之路段110上的載具，儲存單元203包含用於儲存群組資訊(例如，群組205及206之ID，圖示於第4圖)及路段110之ID的資料庫，以及用於控制傳送器-接收器201及儲存單元203以及分派通訊資源給每個行駛於路段110上之群組的控制裝置202。

路邊通訊單元102為與載具、其他路邊通訊單元(例如，路邊通訊單元108)及交通信號通訊單元103通訊的節點，下文用諸如無線電頻率、可見光或磁場通訊技術之類的習知方法來描述。

為了得到及維護與行駛於路段110之載具有關的群組資訊，路邊通訊單元102可與裝在同一路段110內的其他路邊通訊單元108通訊以及與可能裝在鄰近路段的其他路邊通訊單元通訊。

具體言之，路邊通訊單元102與裝在同一路段110的路邊通訊單元108可互相流通各自儲存於資料庫的群組資訊以便基於路段110上之載具收到的群組駕駛資訊來更新。因此，位在同一路段的路邊通訊單元可及時分享關於行駛於相同路段載具之群組的資訊。

此外，由於載具之群組在沿著道路行駛時會由路段移動到不同的路段，因此路邊通訊單元102要維護關於群組中之載具已移到不同路段的群組資訊有困難。因此，路邊通訊單元102可與裝在另一路段的鄰近路邊通訊單元以得到未儲存於路邊通訊單元102之資料庫但是與行駛於路段110之群組有關的群組資訊(例如，與剛進入路段110之群組有關的群組資訊)。例如，請參考第1圖，群組131的前導載具132可傳送先前由另一路邊通訊單元收到的群組駕駛資訊(包含較早路段之ID)給路邊通訊單元102。路邊通訊單元102相較收到的較早路段之ID與儲存於其資料庫的ID，以及如果收到的ID與儲存的ID相同，則意謂路邊通訊單元102已儲存關於群組131的群組資訊於其資料庫中，因此，路邊通訊單元102可基於存有關於群組131的群組資訊來管理信息。如果收到的ID與儲存的ID不同，則意謂路邊通訊單元102沒有儲存關於群組131的資訊於其資料庫中，以及路邊通訊單元102與ID和收到ID相同的路邊通訊單元通訊以得到儲存於路邊通訊單元之資料庫且關於群組131的群組資訊。

此外，請參考第2圖，在群組206將要進入群組204正行駛於其上的車道時，路邊通訊單元207可向路邊通訊單元102傳送表示群組206存在的信息。在收到後，路邊通訊單元102中繼此信息至群組204的前導載具。該前導載具認知群組206的存在，以及調整它的速度以藉此允許群組206參加群組204。此外，該前導載具通知調整後的速度給群組中的其他載具，使得其他載具可相應地調整速度。

接下來，描述交通信號通訊單元103。裝在例如交通流量控制器之中的交通信號通訊單元103係基於由裝在路段110之路邊通訊單元收到的群組駕駛資訊來規定給交通號誌104的信號。

以下用第5圖至第14圖描述控制多數群組駕駛的本發明方法。

第5圖係圖示載具經由登記於路邊通訊單元來加入群組以便進行群組駕駛的初始過程。首先，經由提供關於目的地之資訊以及通過載具401自動駕駛系統之GUI的登記請求，想要加入新群組以參與群組駕駛的載具401駕駛人登記於路邊通訊單元402。然後，信息“群組形成REQ”送到裝在請求登記載具401正在其上行駛之路段的路邊通訊單元402以及登記載具401成為新群組的一員(步驟S401)。該信息“群組形成REQ”可包含載具ID，載具401的位置及目的地資訊。路邊通訊單元402接收信息“群組形成REQ”，以及經由參考收到的信息”群組形成REQ”與登記於路邊通訊單元402的群組資訊來判定該群組的群組ID，該群組要用的車道，分配給該群組的通訊資源，群組中兩個相繼載具的安全距離，群組的大小(例如，群組的最大載具數)，以及群組的速度。然後在步驟S402，路邊通訊單元402把信息“群組形成REQ”與判定資訊當作群組資訊儲存於其資料庫，然後，以內含判定群組資訊及路段ID的信息“群組形成RES”回應請求登記載具401。之後，通過在初始群組形成階段分派給該群組的通訊資源，可進行群組中載具之間的特設通訊。根據群組的駕駛環境，可用路邊通訊單元來修改分派給該群組的資源。可為群組之前導載具的請求登記載具401可儲存包含上述信息“群組形成RES”的群組資訊宁該群組解散，藉此基於群組資訊，它的自動駕駛系統可用來自動維持在該路段上的群組駕駛。

第6圖係圖示特定載具如何加入登記群組。在步驟S501，路邊通訊單元501向路段內的載具廣播信息“群組資訊廣播”，包含，例如，群組ID，群組的目的地，群組內載具的當前位置，速度，以及登記於其資料庫之各群組的大小(例如，載具數)，以及該等載具周期性地收到相關的信息。在步驟S502，通過顯示收到信息“群組資訊廣播”的GUI，藉由輸入該信息，想要加入群組504中之一個的載具503駕駛人選擇想要群組504，然後載具503向路邊通訊單元501送回包含加入該群組需要之資訊(例如，選定群組504的群組ID，載具的當前位置及速度，及其載具ID)的信息“參加群組REQ”。接收該信息“參加群組REQ”的路邊通訊單元501基於選定群組504的情況判斷是否同意該請求，例如，路邊通訊單元501比較群組的當前大小與在登記該群組時決定的上限，以及如果當前大小小於該上限，則路邊通訊單元501允許加入群組之載具503參加群組504。否則，路邊通訊單元501拒絕該請求。在步驟S503，如果路邊通訊單元501同意該請求，信息“第一參加群組RES”，包含何時、何處(或那個群組)及如何加入群組504、群組中載具之安全距離及速度的資訊，會送到加入群組之載具503，進一步，信息“第二參加群組RES”，包含路邊通訊單元501之路段的ID與加入群組之載具503的載具ID，會送到群組504的前導載具505。在步驟S504，基於包含於收到信息的駕駛資訊，收到信息“第一參加群組RES”的加入群組之載具503在它的自動駕駛系統的控制下可加入該群組。在步驟S505，如果載具503加入群組504，群組504的前導載具505向路邊通訊單元501報告含有更新群組資訊的群組駕駛資訊。

另一方面，當路邊通訊單元501拒絕來自加入群組之載具503的請求時，包含拒絕參加群組之資訊的信息“第三參加群組RES”會送到加入群組之載具503。基於該更新群組資訊，路邊通訊單元501更新它的資料庫。由於載具都持續運動，可能出現以下的情況：載具無法與與同一個路邊通訊單元或在同路段內的路邊通訊單元保持通訊。在這種情形下，藉由利用路邊通訊單元501與有由前導載具505收到之路段ID的另一路邊通訊單元(例如，路邊通訊單元502)之間的通訊可解決此類問題。裝在不同路段的路邊通訊單元之間的上述通訊可應用於脫離群組的過程，參加群組的過程，解散過程，以及重新形成過程，這些在下文會詳加解釋。

第7圖圖示登記於群組602的載具604如何離隊。在步驟S601，通過GUI藉由輸入資訊，脫離群組載具604通過例如內含離隊載具604之載具ID的信息“脫離群組警報”向前導載具603報告它的離開，以及在步驟S602離開登記群組602，同時在步驟S603，藉由向群組內的後續載具傳送信息“第一群組重整指令”以便調整安全距離以及向路邊通訊單元601送出包含更新群組資訊(例如，離隊載具604的載具ID以及群組602經減少的大小)的群組駕駛資訊，收到該信息“脫離群組警報”的前導載具603重整群組602中的載具。基於由前導載具603收到的群組駕駛資訊，路邊通訊單元601更新儲存於其資料庫的對應群組資訊。載具可離開群組以便獨自駕駛或者是參加不同的群組。第7圖圖示離隊載具藉由簡單地執行離隊過程即可獨立於群組駕駛的情形。此時解釋離隊載具在離隊後加入另一群組的情形。

第8A圖與第8B圖圖示載具如何脫離登記群組以加入另一群組。想要換到不同群組的載具704駕駛人通過顯示由路邊通訊單元701收到之信息“群組資訊廣播”的GUI選擇想要群組，然後在步驟S701，載具704送出信息“參加群組REQ”，其係內含，例如，選定群組703、速度資訊、群組變換載具704的載具ID及其位置資訊。接收信息“參加群組REQ”的路邊通訊單元701依照選定群組703的情況判斷是否同意來自群組變換載具704的請求。例如，路邊通訊單元701比較群組的當前大小與在登記群組703時預定的上限，以及如果該當前大小小於該預定大小，則路邊通訊單元501批准該請求。否則，路邊通訊單元701拒絕該請求。在步驟S702，當路邊通訊單元701要同意來自群組變換載具704的請求時，信息“第一參加群組RES”(包含關於何時、何處(或那個群組)及如何加入已被群組變換載具704選定之群組703、群組703的安全距離及速度的資訊會送到該群組變換載具，以及包含路邊通訊單元701之路段ID及群組變換載具704之ID的信息“第二參加群組RES”會送到群組703的前導載具705。之後，前導載具705向後續載具傳送信息“第二群組重整指令”以便重整屬於群組703的載具使得群組變換載具704可根據送到的資訊來加入群組703。在步驟S705，在收到信息“第一參加群組RES”後，群組變換載具704在彼之自動駕駛系統的控制下基於它的資訊來移到選定群組。在變換群組之前，群組變換載具704在步驟S704必須藉由送出信息“脫離群組警報”來向先前群組的前導載具706通知它的離開，以及藉由向後續載具傳送信息“第一群組重整指令”以便調整其安全距離，前導載具可重整群組的載具。以及在步驟S706，在群組變換載具704的移動完成時，這兩個群組的前導載具705及706各自向路邊通訊單元701報告包含更新群組資訊的群組駕駛資訊。基於各由前導載具705及706收到的群組駕駛資訊，路邊通訊單元701更新它的資料庫。

第9A圖與第9B圖圖示群組的解散過程。請參考第8A圖，可由群組801的前導載具802向路邊通訊單元803送出解散群組的請求。如果必須解散群組，例如，在群組到達目的地或道路前頭發生意外時，在步驟S811，前導載具802向路邊通訊單元803及所屬群組的後續載具送出信息“解散群組IND”。然後，在步驟S812，後續載具向它的後續載具送出信息。另一方面，路邊通訊單元804可向群組805的前導載具806發出解散命令。例如，當用於群組駕駛的道路或其他基礎設施不再支撐或交通情況無法支撐群組駕駛時，在步驟S821，路邊通訊單元804預先向前導載具806送出信息“解散群組IND”，以防，例如，意外。請參考第8B圖，在收到信息“解散群組IND”時，在步驟S822，前導載具806向後續載具傳送信息。然後，在步驟S823，後續載具將它傳送給它的後續載具。收到該信息“解散群組IND”的載具會停止它們的群組駕駛。當群組駕駛解散時，路邊通訊單元803及804刪除儲存於其資料庫的對應群組資訊，收回分派給該群組的群組ID及通訊資源，以及向各自在有路邊通訊單元803及804之路段上行駛的載具廣播更新的群組資訊。

第10A圖與第10B圖圖示重新形成或分割群組的過程。例如，在步驟S901當不在群組901之中的載具902進入群組901的兩個載具中間或群組901中若干載具沒有和群組中之其他載具一起通過交通號誌時，該群組需要重新形成或分成兩個群組903及906，因為群組901中的載具不再有可能經由特設通訊來通訊。然後，群組重新形成903及906的新前導載具904及907分別向路邊通訊單元905及910送出各自關於群組重新形成903及906的更新群組駕駛資訊。然後，路邊通訊單元905及910基於該更新群組駕駛資訊來更新各自儲存於其資料庫的群組資訊。此時用第11圖闡述重新形成的順序。

第11圖圖示確認參與群組駕駛的電動載具維持群組駕駛的過程。信息“群組維持確認請求/回應”含有群組大小與已送出請求或回應信息之一或更多載具的載具ID及位置資訊。藉由數算內含於其中的收到ID數，收發信息“群組維持確認請求/回應”的載具可認知它當前在群組內的位置。在步驟S1001，前導載具1011周期性地向它的後續載具1012送出信息“群組維持確認請求”用來確認群組的維持。在步驟S1002，收到該信息的後續載具1012，如果不是群組中最後一個載具，會送出信息(包含收到信息、其位置資訊及其ID)給立即後繼者1013。在步驟S1003進行類似的過程。在步驟S1004，當收到信息“群組維持確認請求”的載具為群組的最後載具1014時，載具1014向它前面的載具傳送信息“群組維持確認回應”。在步驟S1005至S1006進行類似的回應過程，直到信息“群組維持確認回應”到達前導載具1011。

第12A及12B圖的實施例係圖示在非參加載具加入群組時以及在群組中的一些電動載具在被交通號誌捕捉而其他載具已通過交通號誌時如何重新形成該群組。在由4個載具組成的示範群組中，假設載具1101在第二及第三載具1112及1121中間插隊，或最後兩個載具1121及1122在交通號誌被捕捉。在此類情形下，有些載具(例如，載具1121)會無法經由特設通訊來收發信息，“群組維持確認請求”及“群組維持確認回應”。因此，會判定該群組應分成兩個群組。在步驟S1103，無法收到信息“群組維持確認請求”的載具1121送出信息“群組重新形成”給它的後續載具1122以變成包含載具1121及其後續載具的新群組之前導載具以及登記於路邊通訊單元，其方式與群組形成的上述初始過程類似。此外，在步驟S1105，無法收到信息“群組維持確認回應”的載具1112會送出信息“群組重新形成”給前導載具1111，前導載具1111向路邊通訊單元通知關於群組重新形成的資訊，以及該路邊通訊單元基於關於新群組及群組重新形成的收到資訊來執行對應的更新。

第13圖圖示如何分派車道給各自參與群組駕駛的載具。如第13圖所示，例如，用路邊通訊單元分派車道給以速度相近行駛之載具的群組。以此方式，載具的群組可有效率地行駛同時維持各自的群組駕駛速度。也就是說，根據群組駕駛速度，通過審慎地分派車道，可優化群組駕駛的效果。此外，如果非參加載具插隊於參與群組駕駛的兩個載具中間，它會觸發上述的重新形成或分割過程以及頻繁地執行重新形成過程會降低群組駕駛的效率。因此，如果用路邊通訊單元單獨分派特定車道給非群組駕駛載具，可最小化這種無效率。如果參與群組駕駛的載具在行駛期間發現需要改變速度，它們最好可通過路邊通訊單元及參與群組駕駛的載具的通訊來改到不同的車道。

第14圖圖示如何分派通訊資源以避免車道之間的通訊干擾。

藉由分派不同的通訊資源給每個車道，可防止兩個鄰近車道之間的信號干擾。不過，此方法只能防止源於同一車道的可能干擾，例如，在同一車道行駛的多個群組之間。不過，根據本發明，藉由進一步正交分割分派給車道的通訊資源，可防止此類干擾。第14圖圖示避免鄰近載具在路段通訊時有信號干擾的示範方法。在4車道的路上，時間分成4段(例如，時段1至4)以及各載具只在分派給行駛車道的時段期間可與其他載具通訊。此外，為了避免在同一車道的載具之間的干擾，分派給該車道的時段細分為數個子通道(例如，子通道1至N)讓行駛於同一車道的載具可使用不同頻率的通道從而避免相互干擾。第14圖圖示路邊通訊單元分派時段1及子通道1給群組1311，以及分派時段1及子通道3給群組1313。同樣，圖示把時段2及子通道2分派給行駛於第二車道的群組1322，同時把時段3及子通道3分派給行駛於第三車道的群組1333。

即使用上述方法，當使用同一通訊資源的兩個或更多載具相互鄰近時仍可能出現相互干擾的問題。在此情形下，根據本發明，路邊通訊單元依照相近群組的位置關係來重新分派通訊資源給這些載具以避免任何干擾。

儘管第14圖是以車道間之分配資源採用TDMA以及車道內之通訊應用FDMA為例來圖解說明，然而可用各種方式來應用不同組合的習知TDMA、FDMA及CDMA技術。

儘管已只用一些較佳具體實施例來圖示及描述本發明，然而熟諳此藝者可做出不同的改變及修改而不脫離本發明定義於下列申請專利範圍的範疇。

100．．．群組駕駛控制系統

101．．．路面下通訊單元

102．．．路邊通訊單元

103．．．交通信號通訊單元

104．．．交通號誌

105．．．自動駕駛系統

106．．．電動載具

108．．．路邊通訊單元

110．．．路段

131．．．群組

132．．．前導載具

201．．．傳送器-接收器

202．．．控制裝置

203．．．儲存單元

204．．．群組

205．．．群組

206．．．群組

207．．．路邊通訊單元

401．．．載具

402．．．路邊通訊單元

S401．．．請求加入群組

S402．．．儲存群組資訊於資料庫

501．．．路邊通訊單元

502．．．路邊通訊單元

503．．．載具

504．．．想要群組

505．．．前導載具

S501．．．廣播群組資訊

S502．．．選擇及加入群組

S503．．．信息“第一參加群組RES”送到加入群組之載具以及信息“第二參加群組RES”送到前導載具

S504．．．加入群組

S505．．．向路邊通訊單元報告含有更新群組資訊的群組駕駛資訊

601．．．路邊通訊單元

602．．．群組

603．．．前導載具

604．．．載具

S601．．．向前導載具報告它的離開

S602．．．離開登記群組

S603．．．重整群組

701．．．路邊通訊單元

703．．．選定群組

704．．．載具

705,706．．．前導載具

S701．．．請求參加群組

S702．．．信息“第一參加群組RES”送到群組變換載具及信息“第二參加群組RES”送到前導載具

S704．．．送出信息“脫離群組警報”來向先前群組的前導載具通知它的離開

S705．．．群組變換載具移到選定群組

801．．．群組

802．．．前導載具

803．．．路邊通訊單元

804．．．路邊通訊單元

805．．．群組

806．．．前導載具

S811．．．前導載具向路邊通訊單元及所屬群組的後續載具送出信息“解散群組IND”

S812．．．後續載具向它的後續載具送出信息

S821．．．路邊通訊單元預先向前導載具送出信息“解散群組IND”

S822．．．前導載具向後續載具傳送信息

S823．．．後續載具將信息傳送給它的後續載具

901．．．群組

902．．．載具

S901．．．不在群組中的載具進入群組的兩個載具中間

903,906．．．群組

904,907．．．新前導載具

905．．．路邊通訊單元

S1001．．．前導載具向後續載具送出信息“群組維持確認請求”

S1002,S1003．．．向立即後繼者送出信息

S1004．．．最後載具向前面的載具傳送信息“群組維持確認回應”

S1005,S1006．．．向前面的載具傳送信息“群組維持確認回應”

1011．．．前導載具

1012．．．後續載具

1013．．．立即後繼者

1014．．．最後載具

1101．．．載具

S1103．．．送出信息“群組重新形成”給它的後續載具

S1105．．．送出信息“群組重新形成”給前導載具

1111．．．前導載具

1112,1121．．．第二、第三載具

1121,1122．．．最後兩個載具

1311,1313,1322,1333．．．群組

第1圖係根據本發明之一具體實施例圖示群組駕駛控制系統之一組態。

第2圖係圖示在裝上群組駕駛控制系統的路段上各自參與群組駕駛的電動載具之多個群組。

第3圖係根據本發明之一具體實施例圖示路邊通訊單元的概念結構。

第4圖係根據本發明之一具體實施例圖示儲存卞路邊通訊單元之儲存單元的資料庫。

第5圖係圖示提供經由路邊通訊單元的註冊來形成群組的初始過程。

第6圖係圖示一特定電動載具如何加入登記群組。

第7圖係圖示一特定電動載具如何脫離登記群組。

第8A圖與第8B圖係圖示一特定電動載具如何脫離登記群組以及加入另一群組。

第9A圖與第9B圖係圖示提供解散登記群組的過程。

第10A圖與第10B圖係圖示在非參加載具加入群組時重新形成該群組的過程。

第11圖係圖示確認參與群組駕駛的電動載具維持群組駕駛的過程。

第12A及12B圖的實施例係圖示在非參加載具加入群組時以及在群組中的一些電動載具在被交通號誌捕捉時如何重新形成該群組。

第13圖係圖示如何依照各自參與群組駕駛的電動載具之多個群組的速度來個別分派車道。

第14圖係圖示如何分配通訊資源以避免在鄰近車道上行駛的載具之多個群組間的通訊干擾。

100．．．群組駕駛控制系統

101．．．路面下通訊單元

102．．．路邊通訊單元

103．．．交通信號通訊單元

104．．．交通號誌

105．．．自動駕駛系統

106．．．電動載具

108．．．路邊通訊單元

110．．．路段

131．．．群組

132．．．前導載具

Claims (27)

1. 一種用於控制電動載具之多個群組的系統，該等群組中之每一者係在一路段上參與一個別群組駕駛，該系統包含：一路面下通訊單元，其係用於向該等電動載具的每一者提供估計該各個電動載具之一位置的地址資訊；一路邊通訊單元，其係安裝於該路段附近，用於提供群組駕駛資訊給該各個電動載具，該群組駕駛資訊包含該各個電動載具之位置、以及維持有該各個電動載具參與其中之一群組駕駛所需要的資訊；以及一自動駕駛單元，其係安裝或附加於該各個電動載具，用於使得該各個電動載具能夠基於該群組駕駛資訊來維持該群組駕駛。
2. 如申請專利範圍第1項的系統，其中該路面下通訊單元埋在該路段下。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項的系統，其更包含埋入該路段的一電力供給單元，其用於供給電力給該各個電動載具，其中該路面下通訊單元藉由該電力供給單元的磁電感內的變化來偵測該各個電動載具。
4. 如申請專利範圍第3項的系統，其中該自動駕駛單元藉由依序偵測該電力供給單元之磁電感來控制該各個電動載具的駕駛方向。
5. 如申請專利範圍第1項或第2項的系統，其中該群組駕駛資訊包括：用於請求登記新群組的一群組登記請求信息，該請求信息係由該等電動載具中之一個送出以及包括該等電動載具中之該一者的一載具ID、一位置及一目的地；以及被提供給該等電動載具中之該一者的一群組登記接受信息。
6. 如申請專利範圍第5項的系統，其中該群組登記接受信息包括分派給該新群組的一群組ID、它的速度、分派給它的車道、以及要用在該新群組內的電動載具之間通訊的通訊資源。
7. 如申請專利範圍第6項的系統，其中分派給該新群組的車道係基於它的速度來決定。
8. 如申請專利範圍第6項的系統，其中不同的時段被分派不同的車道。
9. 如申請專利範圍第6項的系統，其中係將不同的頻帶分派給分派於同一車道的不同群組。
10. 如申請專利範圍第1項或第2項的系統，其中該路邊通訊單元提供群組資訊給裝在另一路段的另一路邊通訊單元，該群組資訊包括參與一群組駕駛的電動載具之一群組的一群組ID、一目的地、一當前位置及一速度。
11. 如申請專利範圍第10項的系統，其中該路邊通訊單元向電動載具之該群組廣播該群組資訊。
12. 如申請專利範圍第11項的系統，其中該群組駕駛資訊包含：一參加群組請求信息，其係請求一電動載具參加表示於該廣播群組資訊的一特定群組，該參加群組請求信息包含該請求電動載具之速度、位置及載具ID，以及該特定群組的群組ID；以及提供給該請求電動載具的一群組參加接受信息。
13. 如申請專利範圍第12項的系統，其中該群組參加接受信息包括有關於何時、何處及如何進入該特定群組、該特定群組之安全距離及速度的資訊。
14. 如申請專利範圍第1項或第2項的系統，其中該群組駕駛資訊包括請求一電動載具自一群組駕駛撤出的資訊。
15. 一種用於控制電動載具之多個群組的方法，該等群組中之每一者係在一路段上參與一個別群組駕駛，該方法包含下列步驟：向該等電動載具的每一者提供估計該各個電動載具之一位置的地址資訊；由該等電動載具中之一者接收用於請求登記一新群組的一群組登記請求信息，該請求信息包括該等電動載具中之該一者的一載具ID、一目的地及該位置；以及傳送一群組登記接受信息至該等電動載具中之該一者。
16. 如申請專利範圍第15項的方法，其中該群組登記接受信息包括分派給該新群組的一群組ID、它的速度、分派給它的車道以及要用在該新群組內的電動載具之間通訊的通訊資源。
17. 如申請專利範圍第16項的方法，其中分派給該新群組的車道係基於它的速度來決定。
18. 如申請專利範圍第16項或第17項的方法，其中不同的時段被分派給不同的車道，以及分派給一特定車道的時段係用於在屬於分派於該特定車道之一群組的電動載具之間通訊。
19. 如申請專利範圍第16項或第17項的方法，其中係將不同的頻帶分派給分派於同一車道的不同群組，以及分派給一指定群組的頻帶係用於在屬於該指定群組的電動載具之間通訊。
20. 如申請專利範圍第16項或第17項的方法，其更包含下列步驟：廣播群組資訊，該群組資訊係包含參與一群組駕駛之電動載具的一群組的一群組ID、一目的地、一當前位置、一速度；由一電動載具傳送一群組參加請求信息；決定是否接受或拒絕該群組參加請求，以產生一參加群組接受或拒絕信息；以及傳送該群組參加接受或拒絕信息至該請求電動載具。
21. 如申請專利範圍第20項的方法，其中該群組參加請求信息包含該請求電動載具的一速度、一位置及一載具ID，以及由該請求電動載具從表示於該廣播群組資訊之群組中選定的一特定群組之一群組ID。
22. 如申請專利範圍第21項的方法，其中該群組參加接受信息包括有關於何時、何處及如何進入該特定群組、該特定群組之安全距離及速度的資訊。
23. 如申請專利範圍第16項或第17項的方法，其中該請求電動載具在它的群組參加請求被接受時，用作該新群組的一前導載具。
24. 如申請專利範圍第23項的方法，其中該前導載具儲存該群組登記接受信息。
25. 如申請專利範圍第23項的方法，其中該前導載具使用指派的通訊資源傳達一信息，以供維持該電動載具新群組於一群組駕駛中。
26. 如申請專利範圍第23項的方法，其中該前導載具係控制該新群組中之電動載具的重整。
27. 如申請專利範圍第23項的方法，其更包含下列步驟：接收由數個電動載具之一登記群組所執行的請求解散一群組駕駛的一信息；以及取消該群組ID及分派給該登記群組的通訊資源。