[发明专利]智能网联车辆队列控制实验系统

权利要求书

1.智能网联车辆队列控制实验系统，包括6个模块，其特征在于：具体为线控底盘模块、工控机模块、感知模块、导航模块、通信模块和显示模块，线控底盘模块由线控底盘控制系统、轮毂电机、麦格纳母轮1-4、车灯1-4、车身5个部分构成；工控机模块由一台车载工控机构成；感知模块由激光雷达、双目视觉传感器、毫米波雷达构成；导航模块由GPS导航系统、IMU惯导系统构成；通信模块由无线通信网卡和工业路由器构成；显示模块是一块LCD液晶显示屏。

2.根据权利要求1所述的智能网联车辆队列控制实验系统，其特征在于：系统共包含N辆车，其中包含1辆领航车量，和N-1辆跟随车辆，领航车和跟随车的结构相同。

3.根据权利要求1所述的智能网联车辆队列控制实验系统，其特征在于：智能网联车辆队列控制实验系统可工作在两种模式下，分别是单车模式和队列模式。

4.根据权利要求3所述的智能网联车辆队列控制实验系统，其特征在于：所述单车模式工作过程如下：车辆行驶过程中通过激光雷达、双目视觉传感器、毫米波雷达感知周围环境，并通过GPS导航系统和IMU惯导系统确定自车位置、姿态；将环境感知信号输入到工控机进行数据融合，根据融合结果进行智慧决策、路径规划，然后将控制信号通过Can总线传输至线控底盘控制系统，线控底盘控制系统控制轮毂电机和车灯系统工作，实现智能车辆系统稳定运行，显示屏实时显示自车状态和环境感知结果。

5.根据权利要求1所述的智能网联车辆队列控制实验系统，其特征在于：所述队列模式可开展车辆跟随实验、超车实验、外部车辆驶入车辆队列实验等，车辆队列跟随实验场景：领航车在公路上行驶，N量跟随车以较小的车间距依次跟随在领航车后面；

领航车的速度、刹车、位置、方向盘转角等信息通过无线通信模块实时传递给跟随车，跟随车接受到领航车的信号后，首先通过防火墙进行信号识别，防止网络攻击，造成恶性交通事故；

当领航车速度降低或者实施制动后，相应控制信号实时传递给N量跟随车，跟随车及时采取缓速或制动，防止追尾。

6.根据权利要求5所述的智能网联车辆队列控制实验系统，其特征在于：所述车辆队列超车实验场景为：领航车在车道1行驶，当遇到前方有行驶缓慢的车辆A和车辆B时，车辆队列有超车意图；

超车的工作流程步骤如下：

第一步：领航车计算与车辆B的距离，并实时检测车道2是否有其他车辆出现；

第二步：判断是否具备超车条件；

第三步：如果具备超车条件，领航车通过控制速度、方向盘转角，从车道1驶入车道2，并将上述控制信息通过无线通信模块同步给跟随车；如果不具备超车条件，领航车继续在原车道行驶，等待合适的超车时机；

第四步：领航车超车完成后，第1辆跟随车根据领航车同步的控制信息，同时结合自车环境感知结果，判断是否具备超车条件，如果具备则实施超车，如果不具备则等待时机，直到完成超车；

第五步：第2辆跟随车、第3辆跟随车、直至第N辆跟随车完成超车。

7.根据权利要求5所述的智能网联车辆队列控制实验系统，其特征在于：所述外部车辆驶入车辆队列实验场景为：领航车在车道1行驶，跟随车依次跟在领航车后面稳定行进，但是在第i辆跟随车和第i+1辆跟随车之间，有一辆外部车辆，系统受到外部车辆扰动，对车辆队列系统安全稳定行驶造成不良影响，系统将通过系列方法使其恢复稳定。

8.根据权利要求5所述的智能网联车辆队列控制实验系统，其特征在于：所述车辆队列系统工作流程步骤如下：

第一步：第i辆车通过显示屏显示“您已驶入车辆队列系统，希望能尽快驶出”进行友情提示，如果外部车辆驶离，则第i+1量车通过加速减小与第i量车的距离，后续车辆依次跟上；如果外部车辆没有驶离，转至第二步；

第二步：第i+1量车将信息传输至领航车，领航车减缓车速，后续第1量跟随车至第i量跟随车，同步减速，此时外部车辆一般会驶出车辆队列；

第三步：车辆队列系统恢复稳定。