[发明专利]基于通信的协同式队列行驶系统及基于该系统的组队和退出方法

权利要求书

1.一种基于通信的协同式队列行驶系统的组队和退出方法，其特征在于，队列中的每一车辆均配置有队列行驶系统；所述队列行驶系统包括：分别接入CAN总线的转向灯开关（6）、队列头车申请开关（7）、队列跟车申请开关（8）、接管队列头车开关（9）、退出队列头车开关（10）、退出队列跟车开关（11）、车速传感器（12）、横摆角速度传感器（13）、自动驾驶车速及转向控制模块（5）和ECU计算模块（1），ECU计算模块从CAN总线中获取队列行驶各开关信号、车速及横摆角速度信号，并将车速和转向控制信号通过CAN总线发送给自动驾驶速度及转向控制模块；以及与ECU计算模块连接的高精度定位模块（2），高精度定位模块将车辆的定位信息发动给ECU计算模块；以及与ECU计算模块连接的无线通信模块（3），用于接收并广播队列行驶信息；以及与ECU计算模块连接到HMI提示模块（4），ECU计算模块将队列状态信息发送给HMI提示模块，以提示当前队列行驶状态；其方法包括：

（1）队列行驶头车、跟随车组队机制：

申请头车：响应于头车发出组队并作为队列行驶的头车的请求时，该头车以广播的形式发送队列行驶信息，其包括头车ID，头车当前经纬度海拔信息、速度、横摆角速度和航向角，队列编号，队列速度区间，队列起止地址，队列车辆数，队列长度，以及头车在队列中的编号；

申请跟车：响应于车辆接收到头车发送的队列信息后，该车辆通过HMI提示模块显示周围已有的队列信息，其包括队列编号、队列起止地址、当前头车位置和队列车辆数；并响应于车辆发出跟车请求时，且车辆在队列的本车道或相邻车道后方，则以广播的形式发送队列跟车请求信息，其包括本车ID、本车当前经纬度海拔信息、申请队列跟车和所申请的队列编号；并使本车辆行驶至队列的末端；并响应于本车辆的ECU计算模块根据本车与头车的相对位置判断出本车已完成组队动作时，发送已组队的队列行驶信息，其包括头车ID，本车当前经纬度海拔信息、速度、横摆角速度和航向角，队列编号，队列速度区间，队列起止地址，队列车辆数，队列长度和本车在队列中的编号；

申请插入：当已有多辆车组成队列后，若在队列相邻车道的车辆打开转向灯并打开队列跟车的开关，申请车辆判断本车在队列长度中，则申请车将发送队列插入请求信息，其包括本车ID、本车当前经纬度海拔信息、申请插入队列和所申请的队列编号；队列中车辆接收到队列插入请求信息后，比较申请车辆与本车的横向和纵向距离，若申请车为相邻车道车辆且自车在申请车辆纵向距离的后方，则队列中后车进行减速以实现与前车的距离达到换道所需距离；插入申请车辆实时判断本车与相邻队列车辆的纵向距离，若达到换道距离，则本车换道至队列队伍中；当申请车行驶至与头车同一车道后，则表示车辆完成组队动作，并发送已组队的队列行驶信息；

（2）队列行驶的头车、跟随车退出机制：

头车退出：响应于头车发出退出队列头车请求时，头车以广播形式发送头车退出申请信息，其包括本车ID、本车当前经纬度海拔信息、申请退出队列头车和所申请的队列编号；并在队列中的第二号车接管队列头车角色后，原头车确认并退出队列头车功能；

跟随车退出：响应于跟车发出退出列队请求时，该跟随车以广播的形式发送退出队列跟车的申请信息，其包括本车ID、本车当前经纬度海拔信息、申请退出队列跟车和所申请的队列编号，并在申请车的后车减速以增加退出车的换道距离达到能换道距离后，申请车驶出队列并退出该队列。

2.根据权利要求1所述的基于通信的协同式队列行驶系统的组队和退出方法，其特征在于：申请头车的具体步骤包括：

第a1步：启动车辆的队列行驶系统；

第a2步：车辆的队列行驶系统接收周围车辆发送的队列行驶信息；

第a3步：打开本车辆的队列头车申请开关，申请作为队列行驶的头车；

第a4步：队列行驶系统判断本车当前是否未处于任何队列中，若是，则进入第a5步，若否，则返回第a2步；

第a5步：队列头车功能激活；

第a6步：设置头车所带队列的起止地址；

第a7步：队列头车根据队列的起止地址及头车ID进行队列的编号，队列编号为头车ID编码、队列地址编码和队列标记值的组合；

第a8步：队列行驶系统给本车分配队列中的序号；

第a9步：本车完成组队并广播发送所组的队列信息，其包括头车ID；本车当前经纬度海拔信息、速度、横摆角速度、航向角，队列编号，队列速度区间，队列起点地址，队列目的地址，队列车辆数，队列长度和本车在队列中的编号。