[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

说明书

本发明公开了一种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，队列中的每一车辆均配置有队列行驶系统；包括：分别接入CAN总线的转向灯开关、队列头车申请开关、队列跟车申请开关、接管队列头车开关、退出队列头车开关、退出队列跟车开关、车速传感器、横摆角速度传感器、自动驾驶车速及转向控制模块和ECU计算模块，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，并发送给自动驾驶速度及转向控制模块；利用高精度定位模块将车辆的定位信息发动给ECU计算模块；利用无线通信模块接收并广播队列行驶信息；利用HMI提示模块显示队列状态信息。本发明保证了组队和退出的行驶安全。

技术领域

本发明属于车辆行驶控制技术领域，具体涉及一种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。

背景技术

随着车辆保有量的不断增加，高速公路行驶车辆增多，独立行驶的车辆需保持安全的车间距以保证行车安全，造成高速公路的载运额易达到饱和，通行效率提升困难。而车辆组队行驶，因组队车辆的行驶路线一致，可缩短车辆间距行驶，有利于提高行车效率，目前队列行驶系统是基于雷达、摄像头主动式传感器实现，车辆只能在固定地点且排列成一条队伍才能实现组队，组队灵活性差。同时，主动式队列行驶系统中车辆退出队列时的安全性较差，后车无法预知前车的退出行动，具有较大的追尾可能。

因此，有必要开发一种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。

发明内容

本发明的目的是提供一种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，能保证组队和退出的行驶安全，以及提高道路行车效率和行车安全。

本发明所述的基于通信的协同式队列行驶系统，包括：分别接入CAN总线的转向灯开关、队列头车申请开关、队列跟车申请开关、接管队列头车开关、退出队列头车开关、退出队列跟车开关、车速传感器、横摆角速度传感器、自动驾驶车速及转向控制模块和ECU计算模块，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，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，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，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。

本发明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，队列中的每一车辆均配置有本发明所述的队列行驶系统；其方法包括以下步骤：

（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，本车在队列中的编号；