基于主动碰撞避免控制的队列行驶控制装置、包括该装置的系统以及队列行驶控制方法
阅读：1036发布：2020-05-17
专利汇可以提供基于主动碰撞避免控制的队列行驶控制装置、包括该装置的系统以及队列行驶控制方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及基于主动碰撞避免控制的队列行驶控制装置、包括该装置的系统以及队列行驶控制方法。队列行驶控制装置包括碰撞避免确定单元，其配置为在当先头车辆和后续车辆队列行驶的情况下，主车为一辆或更多辆后续车辆的其中一辆时，根据主车是否与 前方车辆 发生碰撞来确定是否能够避免主车发生碰撞。前方车辆可以是先头车辆或另一辆后续车辆。碰撞避免确定单元也可以配置为当先头车辆纵向完全 制动 时，确定是否能够避免主车的纵向碰撞。，下面是基于主动碰撞避免控制的队列行驶控制装置、包括该装置的系统以及队列行驶控制方法专利的具体信息内容。
1.一种队列行驶控制装置，其包括：
碰撞避免确定单元，其配置为在先头车辆和后续车辆队列行驶的情况下，主车为一辆或更多辆后续车辆的其中一辆时，根据在先头车辆纵向完全制动的情况下，主车是否与作为先头车辆或另一辆后续车辆的前方车辆发生碰撞并且是否能够避免主车的纵向碰撞，来确定是否能够避免主车发生碰撞；
碰撞避免路径生成单元，其配置为当能够避免发生主车碰撞时，生成碰撞避免路径；以及
碰撞避免控制器，其配置为将主车控制为在碰撞避免路径上行驶。
2.根据权利要求1所述的队列行驶控制装置，其中，在先头车辆纵向完全制动的情况下，在主车可能与前方车辆发生碰撞时，碰撞避免控制器控制主车纵向完全制动并且碰撞避免确定单元确定是否能够避免主车发生碰撞。
3.根据权利要求2所述的队列行驶控制装置，其中，在先头车辆纵向完全制动的情况下，当主车可能与前方车辆发生碰撞并且先头车辆能够执行碰撞避免控制，则碰撞避免确定单元确定碰撞避免路径的数量是否大于1，并且当碰撞避免路径的数量大于1时，确定在先头车辆的碰撞避免控制之后先头车辆是否持续制动。
4.根据权利要求3所述的队列行驶控制装置，其中，当在先头车辆的碰撞避免控制之后先头车辆持续制动时，碰撞避免确定单元执行碰撞避免控制，使得主车将车道变更为与先头车辆通过碰撞避免控制而变更的车道的方向相反的路径，并且当先头车辆在先头车辆的碰撞避免控制之后不持续制动时，碰撞避免确定单元执行碰撞避免控制，使得主车将车道变更为与先头车辆通过碰撞避免控制而变更的车道的方向相对应的路径。
5.根据权利要求2所述的队列行驶控制装置，其中，在先头车辆纵向完全制动的情况下，当主车可能与前方车辆发生碰撞时，则碰撞避免确定单元执行碰撞避免控制，使得主车在一个或更多个碰撞避免路径中将车道变更到左超车道。
6.根据权利要求1所述的队列行驶控制装置，其中，在先头车辆纵向完全制动的情况下，当主车不可能与前方车辆发生碰撞时，则碰撞避免控制器执行与先头车辆相同的纵向控制，并且碰撞避免确定单元确定是否能够避免主车发生碰撞。
7.根据权利要求6所述的队列行驶控制装置，其中，在先头车辆纵向完全制动的情况下，当主车不可能与前方车辆发生碰撞并且先头车辆能够执行碰撞避免控制时，碰撞避免确定单元确定碰撞避免路径的数量是否大于1，并且当碰撞避免路径的数量大于1时，碰撞避免确定单元确定在先头车辆的碰撞避免控制之后先头车辆是否持续制动。
8.根据权利要求7所述的队列行驶控制装置，其中，当在先头车辆的碰撞避免控制之后先头车辆持续制动时，碰撞避免确定单元执行碰撞避免控制，使得主车将车道变更为与先头车辆通过碰撞避免控制而变更的车道的方向相反的路径，并且当在先头车辆的碰撞避免控制之后先头车辆不持续制动时，碰撞避免确定单元执行碰撞避免控制，使得主车将车道变更为与先头车辆通过碰撞避免控制而变更的车道的方向相对应的路径。
9.根据权利要求6所述的队列行驶控制装置，其中，在先头车辆纵向完全制动的情况下，当主车不可能与前方车辆发生碰撞时，碰撞避免确定单元执行碰撞避免控制，使得主车在一个或更多个碰撞避免路径中将车道变更到左超车道。
10.根据权利要求1所述的队列行驶控制装置，其中，碰撞避免确定单元通过利用从先头车辆接收到的先头车辆的纵向减速曲线和先头车辆的横向路径来确定是否能够避免主车发生碰撞。
11.一种队列行驶控制装置，其包括：
碰撞危险确定单元，其配置为当先头车辆和一辆或更多辆后续车辆队列行驶时，主车为先头车辆时，确定主车与前方车辆发生碰撞的危险，在主车有碰撞的危险的情况下，当主车完全制动时，确定主车是否可能发生碰撞，并且确定队列中的一辆或更多辆后续车辆是否发生碰撞；
碰撞避免确定单元，其配置为确定是否能够避免主车发生碰撞；
纵向减速曲线生成单元，其配置为生成主车的纵向减速曲线；以及
碰撞避免路径生成单元，其配置为生成用于避免主车发生碰撞的横向路径。
12.根据权利要求11所述的队列行驶控制装置，其中，碰撞避免确定单元确定在主车完全制动的情况下是否能够避免主车发生碰撞，而不考虑主车是否可能发生碰撞。
13.一种队列行驶控制系统，其包括：
第一队列行驶控制装置，其位于队列行驶期间队列中的最前方的先头车辆中，并且配置为确定在先头车辆完全制动的情况下先头车辆是否可能发生碰撞，并且当确定出在先头车辆完全制动的情况下可能发生碰撞时，确定是否能够避免碰撞，并且计算先头车辆的纵向减速曲线、先头车辆的横向路径，以及与在队列中跟随先头车辆的后续车辆的碰撞，并将计算结果发送给后续车辆；
第二队列行驶控制装置，其位于队列中的后续车辆中，并且配置为根据从第一队列行驶控制装置接收到的在先头车辆完全制动的情况下先头车辆是否可能发生碰撞，和在先头车辆完全制动的情况下确定出将发生碰撞时是否能够避免碰撞，来确定后续车辆是否能够避免碰撞，以及配置为使得后续车辆能够跟随先头车辆或者执行与先头车辆独立的碰撞避免控制。
14.一种控制队列行驶的方法，所述方法包括：
在先头车辆和后续车辆队列行驶的情况下，主车为一辆或更多辆后续车辆的其中一辆时，根据在先头车辆纵向完全制动的情况下主车是否与作为先头车辆或者另一辆后续车辆的前方车辆发生碰撞并且是否避免主车的纵向碰撞，来确定主车是否避免发生碰撞；
当能够避免主车发生碰撞时，生成碰撞避免路径；
执行控制，使得主车在碰撞避免路径上行驶。
15.根据权利要求14所述的控制队列行驶的方法，进一步包括：
在先头车辆纵向完全制动的情况下，当主车可能与前方车辆发生碰撞时，则执行控制以纵向完全制动。
16.根据权利要求15所述的控制队列行驶的方法，其中，确定是否能够避免主车发生碰撞包括：
在先头车辆纵向完全制动的情况下，当主车可能与前方车辆发生碰撞并且能够执行先头车辆的碰撞避免控制时，确定碰撞避免路径的数量是否大于1，并且当碰撞避免路径的数量大于1时，确定在先头车辆的碰撞避免控制之后先头车辆是否持续制动。
17.根据权利要求16所述的控制队列行驶的方法，其中，确定是否能够避免主车发生碰撞进一步包括：
当在先头车辆的碰撞避免控制之后先头车辆持续制动时，执行碰撞避免控制，使得主车将车道变更为与先头车辆通过碰撞避免控制而变更的车道的方向相反的路径；
当在先头车辆的碰撞避免控制之后先头车辆不持续制动时，执行碰撞避免控制，使得主车将车道变更为与先头车辆通过碰撞避免控制而变更的车道的方向相对应的路径。
18.根据权利要求15所述的控制队列行驶的方法，其中，执行控制使得主车行驶包括：
在先头车辆纵向完全制动的情况下，当主车可能与前方车辆发生碰撞时，则执行碰撞避免控制，使得主车在一个或更多个碰撞避免路径中将车道变更到左超车道。
19.根据权利要求14所述的控制队列行驶的方法，进一步包括：
在先头车辆纵向完全制动的情况下，当主车不可能与前方车辆发生碰撞时，则执行与先头车辆相同的纵向控制。
20.根据权利要求19所述的控制队列行驶的方法，其中，确定是否能够避免主车发生碰撞进一步包括：
在先头车辆纵向完全制动的情况下，当主车不可能与前方车辆发生碰撞并且先头车辆能够执行碰撞避免控制时，确定碰撞避免路径的数量是否大于1，并且当碰撞避免路径的数量大于1时，确定在先头车辆的碰撞避免控制之后先头车辆是否持续制动。
基于主动碰撞避免控制的队列行驶控制装置、包括该装置的
系统以及队列行驶控制方法
[0001] 与相关申请的交叉引用
技术领域
[0003] 本发明涉及基于主动碰撞避免控制的队列行驶控制装置、包括该装置的系统以及队列行驶控制方法。更具体地，本发明涉及主动执行碰撞避免控制的技术。
背景技术
[0004] 队列行驶指的是能够一起靠近行驶的两个或更多个车辆。每个车辆都与队列中的其他车辆进行通信。有一个先头车辆控制着速度和方向。所有的后续车辆响应先头车辆的移动。队列行驶的车辆通过车对车(V2V)通信来发送和接收各种行驶信息，以控制车辆的速度和车辆之间的间距。这使得车辆能够保持特定的间距行驶。
[0006] 然而，当横向条件存在实时变化的情况出现时，现有技术无法正确处理。现有技术通常不考虑横向条件发生的特征。例如，后续车辆根据先头车辆的控制指令而操作。如果在先头车辆将碰撞避免测量传递到后续车辆之前障碍物发生移动，则不期望的情况可能发生。
发明内容
[0007] 本发明致力于解决上述的相关领域的问题。本发明提供了一种基于主动碰撞避免控制的队列行驶控制装置，其主动地执行碰撞避免控制。碰撞避免控制可以配置为当先头车辆完全制动时使得后续车辆能够执行独立的横向控制，以避免主车发生碰撞。碰撞避免控制也可以配置为在队列行驶期间发生紧急情况时确定是否能够避免纵向碰撞。本发明的另一个方面是提供一种包括所述队列行驶控制装置的系统，以及队列行驶控制方法。
[0008] 本发明的技术目标不限于上述的目标。通过以下描述，其他的未提及的技术目标对于本领域普通技术人员将变得明显。
[0009] 根据本发明的一个方面，一种队列行驶控制装置包括：碰撞避免确定单元，其配置为在先头车辆和后续车辆队列行驶的情况下，主车为一辆或更多辆后续车辆的其中一辆时，根据主车是否可能与前方车辆发生碰撞来确定是否能够避免主车发生碰撞。前方车辆可以是先头车辆或另一辆后续车辆。碰撞避免确定单元也可以配置为当先头车辆纵向完全制动时，确定是否能够避免主车的纵向碰撞。队列行驶控制装置还包括碰撞避免路径生成单元，其配置为当能够避免主车发生碰撞时，生成碰撞避免路径。队列行驶控制装置进一步包括碰撞避免控制器，其配置为将主车控制为在碰撞避免路径上行驶。
[0010] 根据实施方案，在先头车辆纵向完全制动的情况下，当主车可能与前方车辆发生碰撞时，碰撞避免控制器可以控制主车纵向完全制动。另外，碰撞避免确定单元可以确定是否能够避免主车发生碰撞。
[0011] 根据实施方案，在先头车辆纵向完全制动的情况下，当主车可能与前方车辆发生碰撞并且先头车辆能够执行碰撞避免控制时，碰撞避免确定单元可以确定碰撞避免路径的数量是否大于1，并且当碰撞避免路径的数量大于1时，碰撞避免确定单元可以确定在先头车辆的碰撞避免控制之后先头车辆是否持续制动。
[0012] 根据实施方案，碰撞避免确定单元可以执行碰撞避免控制，使得在先头车辆的碰撞避免控制之后先头车辆持续制动时，主车将车道变更为与先头车辆通过碰撞避免控制而变更的车道的方向相反的路径。另外，碰撞避免确定单元可以执行碰撞避免控制，使得在先头车辆的碰撞避免控制之后先头车辆不持续制动时，主车将车道变更为与先头车辆通过碰撞避免控制而变更的车道的方向相对应的路径。
[0013] 根据实施方案，在先头车辆纵向完全制动的情况下，当主车可能与前方车辆发生碰撞时，则碰撞避免确定单元可以执行碰撞避免控制，使得主车在一个或更多个碰撞避免路径中将车道变更到左超车道。
[0014] 根据实施方案，在先头车辆纵向完全制动的情况下，当主车不可能与前方车辆发生碰撞时，碰撞避免控制器可以执行与先头车辆相同的纵向控制。碰撞避免确定单元还可以确定是否能够避免主车发生碰撞。
[0015] 根据实施方案，在先头车辆纵向完全制动的情况下，当主车不可能与前方车辆发生碰撞并且先头车辆能够进行碰撞避免控制时，碰撞避免确定单元可以确定碰撞避免路径的数量是否大于1。当碰撞避免路径的数量大于1时，碰撞避免确定单元也可以确定在先头车辆的碰撞避免控制之后先头车辆是否持续制动。
[0016] 根据实施方案，碰撞避免确定单元可以执行碰撞避免控制，使得在先头车辆执行碰撞避免控制之后先头车辆持续制动时，主车将车道变更为与先头车辆通过碰撞避免控制而变更的车道的方向相反的路径。碰撞避免确定单元还可以执行碰撞避免控制，使得在先头车辆的碰撞避免控制之后先头车辆不持续制动时，主车将车道变更为与先头车辆通过碰撞避免控制而变更的车道的方向相对应的路径。
[0017] 根据实施方案，在先头车辆纵向完全制动的情况下，当主车不可能与前方车辆发生碰撞时，碰撞避免确定单元可以执行碰撞避免控制，使得主车在一个或更多个碰撞避免路径中将车道变更到左超车道。
[0018] 根据实施方案，碰撞避免确定单元可以通过利用从先头车辆接收到的先头车辆的纵向减速曲线和先头车辆的横向路径来确定是否能够避免主车发生碰撞。
[0019] 根据本发明的另一个方面，一种队列行驶控制装置包括碰撞危险确定单元，其配置为在先头车辆和一辆或更多辆后续车辆队列行驶的情况下，当主车为先头车辆时，确定主车与前方车辆发生碰撞的危险。此外，碰撞危险确定单元配置为，在主车有碰撞的危险的情况下，当主车完全制动时，确定主车是否可能发生碰撞。碰撞危险确定单元进一步配置为确定队列中的一辆或更多辆后续车辆是否发生碰撞。队列行驶控制装置还包括碰撞避免确定单元，其配置为确定是否能够避免主车发生碰撞。队列行驶控制装置进一步包括纵向减速曲线生成单元，其配置为生成主车的纵向减速曲线。队列行驶控制装置还包括碰撞避免路径生成单元，其配置为生成用于避免主车发生碰撞的横向路径。
[0020] 根据实施方案，碰撞避免确定单元可以确定在主车完全制动的情况下是否能够避免主车发生碰撞，而不考虑主车是否可能发生碰撞。
[0021] 根据本发明的另一个方面，一种队列行驶控制系统包括：第一队列行驶控制装置，其位于队列行驶期间队列中的最前方的先头车辆中。第一队列行驶控制装置配置为当先头车辆完全制动时，确定先头车辆是否可能发生碰撞，并且当在先头车辆完全制动的情况下确定出将发生碰撞时，确定是否能够避免碰撞。另外，第一队列行驶控制装置配置为计算先头车辆的纵向减速曲线、主车的横向路径，以及与在队列中跟随先头车辆的后续车辆的碰撞，并且将计算结果发送给后续车辆。队列行驶控制系统进一步包括第二队列行驶控制装置，其位于队列中的后续车辆中。第二队列行驶控制装置配置为根据从第一队列行驶控制装置接收到的当先头车辆完全制动时先头车辆是否可能发生碰撞，以及在先头车辆完全制动的情况下确定出将发生碰撞时是否能够避免碰撞，来确定后续车辆是否能够避免碰撞。第二队列行驶控制装置还配置为使得后续车辆能够跟随先头车辆或者执行与先头车辆独立的碰撞避免控制。
[0022] 根据本发明的另一个方面，一种控制队列行驶的方法包括，在先头车辆和后续车辆队列行驶情况下，主车为一辆或更多辆后续车辆的其中一辆时，根据在先头车辆纵向完全制动的情况下主车是否与作为先头车辆或者另一辆后续车辆的前方车辆发生碰撞并且是否避免主车的纵向碰撞，来确定是否避免主车发生碰撞。控制队列行驶的方法进一步包括，当能够避免主车发生碰撞时，生成碰撞避免路径。控制队列行驶的方法还包括，执行控制，使得主车在碰撞避免路径上行驶。
[0023] 根据实施方案，所述方法可以进一步包括，在先头车辆纵向完全制动的情况下，当主车可能与前方车辆发生碰撞时，执行控制以纵向完全制动。
[0024] 根据实施方案，确定是否能够避免主车发生碰撞可以包括，在先头车辆纵向完全制动的情况下，当主车可能与前方车辆发生碰撞并且先头车辆能够执行碰撞避免控制时，确定碰撞避免路径的数量是否大于1。确定是否能够避免主车发生碰撞可以进一步包括，当碰撞避免路径的数量大于1时，确定在先头车辆的碰撞避免控制之后先头车辆是否持续制动。
[0025] 根据实施方案，确定是否能够避免主车发生碰撞可以进一步包括，当在先头车辆执行碰撞避免控制之后先头车辆持续制动时，执行碰撞避免控制，使得主车将车道变更为与先头车辆通过碰撞避免控制而变更的车道的方向相反的路径。确定是否能够避免主车发生碰撞可以进一步包括，当在先头车辆的碰撞避免控制之后先头车辆不持续制动时，执行碰撞避免控制，使得主车将车道变更为与先头车辆通过碰撞避免控制而变更的车道的方向相对应的路径。
[0026] 根据实施方案，执行控制使得主车行驶可以包括，在先头车辆纵向完全制动的情况下，当主车可能与前方车辆发生碰撞时，执行碰撞避免控制，使得主车在一个或更多个碰撞避免路径中将车道变更到左超车道。
[0027] 根据实施方案，所述方法进一步包括，在先头车辆纵向完全制动的情况下，当主车不可能与前方车辆发生碰撞时，执行与先头车辆相同的纵向控制。
[0028] 根据实施方案，确定是否能够避免主车发生碰撞可以进一步包括，在先头车辆纵向完全制动的情况下，当主车不可能与前方车辆发生碰撞并且先头车辆能够执行碰撞避免控制时，确定碰撞避免路径的数量是否大于1。此外，确定是否能够避免主车发生碰撞可以包括，当碰撞避免路径的数量大于1时，确定在先头车辆的碰撞避免控制之后先头车辆是否持续制动。附图说明
[0029] 通过随后结合附图所呈现的以下具体描述，本发明的以上和其它目的、特征以及优点将更加显然，其中：
[0030] 图1是根据本发明的实施方案的队列行驶的示意图；
[0031] 图2是根据本发明的实施方案的控制队列行驶的系统的框图；
[0032] 图3是根据本发明的实施方案的队列行驶控制装置的框图；
[0033] 图4是示出了根据本发明的实施方案，先头车辆的碰撞不可能避免的示意图；
[0034] 图5是示出了根据本发明的实施方案，先头车辆的碰撞能够避免的示意图；
[0035] 图6是示出了根据本发明的实施方案，控制用于后续车辆的主动碰撞避免控制的队列行驶的方法的流程图；
[0036] 图7是示出了根据本发明的实施方案，在先头车辆纵向完全制动的情况下，当后续车辆可能与前方车辆发生碰撞和能够避免碰撞时，控制后续车辆的队列行驶的方法的流程图；
[0037] 图8是示出了根据本发明的实施方案，在先头车辆纵向完全制动的情况下，当后续车辆可能与前方车辆发生碰撞和不可能避免碰撞时，控制后续车辆的队列行驶的方法的流程图；
[0038] 图9是示出了根据本发明的实施方案，在先头车辆纵向完全制动的情况下，当后续车辆不可能与前方车辆发生碰撞和能够避免碰撞时，控制后续车辆的队列行驶的方法的流程图；
[0039] 图10是示出了根据本发明的实施方案，在先头车辆纵向完全制动的情况下，当后续车辆不可能与前方车辆发生碰撞和不可能避免碰撞时，控制后续车辆的队列行驶的方法的流程图；
[0040] 图11是应用根据本发明的实施方案的控制后续车辆的主动碰撞避免的方法的计算机系统的示意图。
具体实施方式
[0041] 下文中，参考附图对本发明的实施方案进行详细描述。贯穿整个说明书，应注意的是，相同或相似的附图标记指代相同或相似的组件，尽管它们在不同的附图中提供。此外，在本发明随后的描述中，如果结合于本文中的公知功能和配置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。
[0042] 此外，当描述本发明的组件时，术语如第一、第二、A、B、(a)、(b)等可以在本文中使用。这些术语仅用于区分一个元件与另一个元件，而元件的性质、序列、顺序和数量都不受这些术语所限。另外，除非另外定义，否则在本文中所使用的所有术语，包括技术或科学术语，都具有与本领域普通技术人员通常所理解的相同的含义。那些在通常使用的字典中定义的术语应解释为具有与相关技术中的语境的含义相一致的含义。这些术语不应被解释为具有理想的或过度形式的含义，除非在本发明中明确定义。
[0043] 本发明公开了一种配置，其能够使后续车辆独立地执行主动碰撞避免控制，而不管先头车辆的碰撞避免控制如何。根据主车是否与前方车辆发生碰撞来布置该配置。另外，根据在队列行驶期间确定与前方的在前车辆(前方车辆)有碰撞危险时，是否能够避免纵向碰撞来布置该配置，先头车辆和多个后续车辆形成队列。
[0044] 下文将参考图1至11对本发明的实施方案进行具体描述。
[0045] 图1是根据本发明的实施方案的队列行驶的示意图。图2是根据本发明的实施方案的控制队列行驶的系统的框图。图3是根据本发明的实施方案的队列行驶控制装置的框图。图4是示出了根据本发明的实施方案，先头车辆的碰撞不可能避免的示意图。图5是示出了根据本发明的实施方案，先头车辆的碰撞能够避免的示意图。
[0046] 参考图1，当多个车辆以特定间距形成队列时，多个车辆的行驶称为队列行驶。在最前方行驶的车辆称为先头车辆(LV)。跟随先头车辆的车辆称为后续车辆(FVs)。
[0047] 参考图2，根据本发明的实施方案的队列行驶控制系统可以包括：GPS接收器110、检测器120、通信单元130、驾驶员开关140、队列行驶控制装置200、车灯驱动单元310、发动机单元320、制动器单元330以及显示器340。
[0048] GPS接收器110可以接收GPS信息，并且将接收到的GPS信息提供给队列行驶控制装置200，使得队列行驶控制装置200可以识别主车的位置。
[0049] 检测器120可以检测远程车辆的位置、远程车辆的速度、关于主车周围车道的信息以及车道可以变更的空间，并且将以上信息提供给队列行驶控制装置200。检测器120可以包括摄像机121和雷达装置122。
[0050] 通信单元130可以进行车对车(V2V)通信。在本发明中，通信单元130在队列中进行车对车通信。先头车辆的通信单元130将关于后续车辆的碰撞、先头车辆的纵向减速曲线和先头车辆的横向路径的信息发送给后续车辆。
[0051] 驾驶员开关140由驾驶员切换到接通或关断，以告知请求队列行驶或者告知同意队列行驶。如果从先头车辆接收到关于请求队列行驶的协定，诸如队列行驶的程度或者队列行驶序列，则驾驶员可以接通或关断驾驶员开关140，以提供意见。如果驾驶员开关140接通，则可以确定同意队列行驶。此外，车辆负载箱相关信息以及地图和交通情况信息可以输入到队列行驶控制装置200。
[0052] 如果从队列行驶控制装置200接收到指令，则车灯驱动单元310操作车辆的车灯，从而操作用于控制队列行驶的车灯。换句话说，车灯驱动单元310可以致动车灯以提供转弯信号、停止信号、队列行驶模式信号等。
[0053] 当发动机单元320从队列行驶控制装置200接收到加速的指令时，发动机单元320使车辆加速。
[0054] 当制动器单元330从队列行驶控制装置200接收到减速的指令时，制动器单元330使车辆减速。
[0055] 显示器340可以显示队列行驶情况信息，诸如是否形成队列、关于先头车辆的信息以及关于车间距的信息。显示器340可以包括组合仪表板、平视显示器、导航终端以及音频视频导航(AVN)装置。虽然图2示出了在与队列行驶控制装置200分开配置的显示器340上显示队列行驶情况信息的配置作为示例，但是本发明不限于此，而是在队列行驶控制装置200中设置的显示器可以显示队列行驶情况信息。显示器340可以包括：液晶显示器(LCD)、薄膜晶体管(TFT)LCD、发光二极管(LED)、有机LED、有源矩阵OLED(AMOLED)、柔性显示器、可弯曲显示器以及3D显示器中的至少一种。在上述显示器中，一些显示器可以通过透明显示器来实现，所述透明显示器以透明或光线传输的方式进行配置使得外部可见。
[0056] 当主车为先头车辆时，队列行驶控制装置200确定在先头车辆完全制动的情况下，主车是否可能与前方车辆发生碰撞和当确定出将发生碰撞时是否能够避免碰撞。另外，队列行驶控制装置200计算先头车辆的纵向减速曲线、主车的横向路径、以及与在队列中跟随先头车辆的后续车辆的碰撞，并且将它们发送给后续车辆。
[0057] 当主车为后续车辆时，队列行驶控制装置200根据从先头车辆接收到的当先头车辆完全制动时先头车辆是否可能发生碰撞，或者是否能够避免碰撞，来确定后续车辆是否能够避免碰撞。然后，队列行驶控制装置200可以执行碰撞避免控制。
[0058] 参考图3，队列行驶控制装置200包括：通信单元210、存储装置220、控制器230、碰撞危险确定单元240、碰撞避免确定单元250、后续车辆碰撞确定单元260、纵向减速曲线生成单元270、碰撞避免路径生成单元280以及碰撞避免控制器290。
[0059] 通信单元210通过控制器局域网(CAN)与车辆设备进行通信。
[0060] 存储装置220存储通过车对车通信所接收的信息，通过队列行驶控制装置200所计算的信息等。存储装置220可以包括诸如闪存类型、硬盘类型、微型类型或卡类型(例如，安全数字(SD)卡或eXtream Digital(XD)卡)的存储器，以及诸如随机存取存储器(RAM)、静态RAM(SRM)、只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可擦除PROM(EEPROM)、磁性RAM(MRAM)、磁盘和光盘等存储器中的至少一种的存储介质。
[0061] 控制器230可以控制队列行驶控制装置200的元件的整体操作。
[0062] 当主车为先头车辆时，碰撞危险确定单元240确定与作为先头车辆的主车的前方车辆发生碰撞的危险，如果作为先头车辆的主车存在碰撞危险，则确定在完全制动期间是否可能发生碰撞，以及确定该队列中的至少一个后续车辆是否发生碰撞。
[0063] 当主车为后续车辆时，碰撞危险确定单元240根据在先头车辆纵向完全制动的情况下，主车是否将发生碰撞和是否能够避免主车的纵向碰撞，来确定是否能够避免作为后续车辆的主车发生碰撞。
[0064] 当主车是先头车辆时，碰撞避免确定单元250确定是否能够避免作为先头车辆的主车的碰撞，而不考虑当主车完全制动时，主车是否可能发生碰撞。
[0065] 当主车是后续车辆时，当前方车辆可能发生碰撞，并且可以进行先头车辆的碰撞避免控制时，碰撞避免确定单元250确定碰撞避免路径的数量是否大于1。然后，如果碰撞避免路径的数量大于1，则碰撞避免确定单元250确定在先头车辆的碰撞避免控制之后先头车辆是否持续制动。换句话说，即使在变更车道之后，碰撞避免确定单元250也确定先头车辆是否被制动，以避免与位于变更后的车道的前方的前方车辆发生碰撞，从而使先头车辆避免碰撞。然后，碰撞避免确定单元250可以通过使用从先头车辆接收的先头车辆的减速曲线，来确定在先头车辆的碰撞避免控制之后先头车辆是否持续制动。碰撞避免确定单元250执行碰撞避免控制，使得在先头车辆的碰撞避免控制之后先头车辆持续制动时，主车将车道变更为与先头车辆通过碰撞避免控制而变更的车道的方向相反的路径。然后，碰撞避免确定单元250执行碰撞避免控制，使得在先头车辆的碰撞避免控制之后先头车辆不持续制动时，主车将车道变更为与先头车辆通过碰撞避免控制而变更的车道的方向相对应的路径。图5示出了先头车辆的两侧车道为空使得能够进行避免控制的情况。
[0066] 当主车是后续车辆时，在先头车辆纵向完全制动的情况下，当主车可能与前方车辆发生碰撞时，碰撞避免确定单元250执行碰撞避免控制，使得主车在一个或更多个碰撞避免路径中将车道变更到左超车道。图4是车辆11位于先头车辆的两侧车道上使得不可能避免的情况的示意图。
[0067] 当主车是后续车辆时，在先头车辆纵向完全制动的情况下，当主车不可能与前方车辆发生碰撞并且先头车辆可以进行碰撞避免控制时，碰撞避免确定单元250确定碰撞避免路径的数量是否大于1。然后，在碰撞避免路径的数量大于1的情况下，碰撞避免确定单元250确定在先头车辆的碰撞避免控制之后先头车辆是否持续制动。碰撞避免确定单元250执行碰撞避免控制，使得在先头车辆的碰撞避免控制之后先头车辆持续制动时，主车将车道变更为与先头车辆通过碰撞避免控制而变更的车道的方向相反的路径。然后，碰撞避免确定单元250执行碰撞避免控制，使得在先头车辆的碰撞避免控制之后先头车辆不持续制动时，主车将车道变更为与先头车辆通过碰撞避免控制而变更的车道的方向相对应的路径。
[0068] 当主车是后续车辆时，在先头车辆纵向完全制动的情况下，当主车不可能与前方车辆发生碰撞时，碰撞避免确定单元250执行碰撞避免控制，使得主车在一个或更多个碰撞避免路径中将车道变更到左超车道。然后，碰撞避免确定单元250可以通过利用从先头车辆接收到的先头车辆的纵向减速曲线和先头车辆的横向路径，来确定主车是否能够避免发生碰撞。
[0069] 当主车为先头车辆时，后续车辆碰撞确定单元260确定跟随先头车辆的后续车辆发生碰撞的可能性。
[0070] 当主车为先头车辆时，纵向减速曲线生成单元270生成用于避免先头车辆发生碰撞的纵向减速曲线。纵向减速曲线包括在用于队列行驶的路径上的车辆速度信息。因此，可以通过纵向减速曲线来识别先头车辆的车道通过避免控制而变更后的速度信息或制动。
[0071] 当主车是先头车辆时，碰撞避免路径生成单元280生成用于避免碰撞的碰撞避免路径。此外，碰撞避免路径是横向路径，并且包括先头车辆变更车道用于避免控制的信息。
[0072] 在先头车辆纵向完全制动的情况下，当主车(其为后续车辆)可能与前方车辆发生碰撞时，碰撞避免控制单元290执行控制，使得在作为后续车辆的主车首先纵向完全制动之后，作为后续车辆的主车行驶到碰撞避免路径上。
[0073] 在先头车辆纵向完全制动的情况下，当主车(其为后续车辆)不可能与前方车辆发生碰撞时，碰撞避免控制单元290在作为后续车辆的主车上执行与先头车辆相同的纵向控制。
[0074] 本发明使得后续车辆能够在紧急情况下，根据先头车辆的情况(当先头车辆纵向完全制动时后续车辆是否与前方车辆发生碰撞，或者是否能够避免碰撞)来执行与先头车辆相独立的横向控制或纵向控制，而不是简单跟随从先头车辆接收到的控制指令。因此，本发明可以使得后续车辆在横向条件实时变化时能够灵活地处理紧急情况。
[0075] 在下文中，将参考图6来如下说明根据本发明的实施方案，控制用于后续车辆的主动碰撞避免控制的队列行驶的方法。图6是示出了根据本发明的实施方案，控制用于后续车辆的主动碰撞避免控制的队列行驶的方法的流程图。如图1所示，假设先头车辆LV在队列的最前方行驶。还假设后续车辆FV1和FV2跟随先头车辆LV。
[0076] 参考图6，队列中的先头车辆的队列行驶控制装置200确定是否存在前方碰撞的危险(S101)。然后，先头车辆的队列行驶控制装置200可以根据从检测器(诸如，雷达装置或摄像机)获取的信息来确定先头车辆是否可能与前方障碍物(在前车辆或前方车辆)发生碰撞。
[0077] 其后，先头车辆的队列行驶控制装置200确定先头车辆在完全制动(停止)而不利用横向控制的情况下是否将与前方障碍物发生碰撞(S102)。换句话说，先头车辆的队列行驶控制装置200确定当车辆通过在确定出存在前方碰撞的危险之后立即执行完全制动而停止时，先头车辆是否可能与前方车辆发生碰撞。
[0078] 当确定出在先头车辆完全制动的情况下先头车辆可能与前方障碍物发生碰撞时，先头车辆的队列行驶控制装置200确定是否能够避免碰撞(S103)。换句话说，队列行驶控制装置200通过考虑主车的速度、在当前车道和侧方车道上的前后车辆的速度、车间距以及通过侧面雷达装置所获取的侧方车道距离，来确定是否可以通过车辆的横向控制而避免主车的碰撞。
[0079] 因此，当确定出能够避免发生碰撞时，先头车辆的队列行驶控制装置200计算后续车辆FV1和FV2是否可能发生碰撞，生成先头车辆(当前的主车)的纵向减速曲线，生成先头车辆(当前的主车)用于碰撞避免的横向路径，并且将它们发送给后续车辆FV1和FV2(S104)。
[0080] 随后，后续车辆FV1和FV2的队列行驶控制装置200一接收到关于后续车辆是否可能与先头车辆LV发生碰撞的信息就执行完全制动。然后，后续车辆FV1和FV2的队列行驶控制装置200根据先头车辆的碰撞避免控制方向来执行主车(后续车辆)的碰撞避免控制(S105)(A)。这在下面参考图7进一步描述。
[0081] 当在操作S103确定出不可能避免碰撞时，先头车辆的队列行驶控制装置200计算后续车辆FV1和FV2是否可能发生碰撞，生成先头车辆(当前的主车)的纵向减速曲线，生成先头车辆(当前的主车)的用于碰撞避免的横向路径，并且将它们发送给后续车辆FV1和FV2(S106)。
[0082] 随后，由于后续车辆FV1和FV2的队列行驶控制装置200一接收到关于后续车辆是否可能与先头车辆LV发生碰撞的信息就执行完全制动，并且由于先头车辆LV不执行碰撞避免控制，因此后续车辆FV1和FV2的队列行驶控制装置200确定要避免碰撞(而不管先头车辆的避免控制如何)，以执行碰撞避免控制(S107)(B)。这在下面参考图8进一步描述。
[0083] 如果在操作S102确定出当先头车辆完全制动时不可能发生前方碰撞，则先头车辆的队列行驶控制装置200确定是否能够避免碰撞(S108)。
[0084] 因此，当确定出能够避免碰撞时，先头车辆的队列行驶控制装置200计算后续车辆FV1和FV2是否可能发生碰撞，生成先头车辆(当前的主车)的纵向减速曲线，生成先头车辆(当前的主车)的用于碰撞避免的横向路径，并且将它们发送给后续车辆FV1和FV2(S109)。
[0085] 随后，后续车辆FV1和FV2的队列行驶控制装置200一接收到关于后续车辆是否可能与先头车辆LV发生碰撞的信息就执行与先头车辆LV相同的纵向控制(例如，减速)。然后，后续车辆FV1和FV2的队列行驶控制装置200根据先头车辆的碰撞避免控制方向来执行主车(后续车辆)的碰撞避免控制(S110)(C)。这在下面参考图9进一步描述。
[0086] 当在操作S108确定出不可能避免碰撞时，先头车辆的队列行驶控制装置200计算后续车辆FV1和FV2是否可能发生碰撞，生成先头车辆(当前的主车)的纵向减速曲线，生成先头车辆(当前的主车)的用于碰撞避免的横向路径，并且将它们发送给后续车辆FV1和FV2(S111)。
[0087] 随后，由于后续车辆FV1和FV2的队列行驶控制装置200一接收到关于后续车辆是否可能与先头车辆LV发生碰撞的信息就执行与先头车辆LV相同的纵向控制(例如，减速)，并且先头车辆LV不执行碰撞避免控制，因此队列行驶控制装置200确定出要避免碰撞(不管先头车辆的避免控制如何)，以执行碰撞避免控制。这在下面参考图10进一步描述。
[0088] 在下文中，参考图7进一步描述了根据本发明的实施方案，在先头车辆纵向完全制动的情况下，当后续车辆可能与前方车辆发生碰撞和能够避免碰撞时，控制后续车辆的队列行驶的方法。图7是示出了根据本发明的实施方案，在先头车辆纵向完全制动的情况下，当后续车辆可能与前方车辆发生碰撞和能够避免碰撞时，控制后续车辆的队列行驶的方法的流程图(图6中的S105的A)。
[0089] 参考图7，后续车辆FV1的队列行驶控制装置200一接收到关于后续车辆是否可能与先头车辆LV发生碰撞的信息就执行纵向完全制动控制(S201)。
[0090] 后续车辆FV1的队列行驶控制装置200确定后续车辆FV1是否能够避免与前方障碍物或前方车辆发生碰撞(S202)。当不可能避免后续车辆FV1的碰撞时，由于不可能避免碰撞，因此队列行驶控制装置200将车辆FV1保持在相同的车道(S203)。
[0091] 当能够避免后续车辆的碰撞时，队列行驶控制装置200生成碰撞避免路径并且确定碰撞避免路径(例如，左车道和右车道)的数量是否大于1(S204)。此外，如果碰撞避免路径的数量为1，则队列行驶控制装置200将车道变更到碰撞避免路径以执行碰撞避免控制(S205)。如果碰撞避免路径的数量为2，则队列行驶控制装置200确定先头车辆在碰撞避免控制之后是否持续制动(S206)。然后，后续车辆FV1的队列行驶控制装置200可以根据从先头车辆接收到的减速曲线来确定在先头车辆的避免控制之后，先头车辆是否制动。
[0092] 因此，如果先头车辆在碰撞避免控制之后持续制动，换句话说，如果先头车辆甚至在先头车辆的车道为了避免碰撞而变更之后仍持续制动，则这表示在变更后的车道的前方存在另一个障碍物。因此，后续车辆FV1的队列行驶控制装置200在与先头车辆相反的方向上执行碰撞避免控制(S208)。
[0093] 如果先头车辆在碰撞避免控制之后不持续制动，则这表示在先头车辆为了避免碰撞而变更的车道的前方不存在障碍物。因此，后续车辆FV1的队列行驶控制装置200在与先头车辆相同的方向上控制碰撞避免(S207)。在下文中，步骤S201-S208可以同样应用于后续车辆FV2以及后续车辆FV1。
[0094] 在下文中，参考图8进一步描述了根据本发明的实施方案，在先头车辆纵向完全制动的情况下，当后续车辆可能与前方车辆发生碰撞和不可能避免碰撞时，控制后续车辆的队列行驶的方法。图8为示出了根据本发明的实施方案，在先头车辆纵向完全制动的情况下，当后续车辆可能与前方车辆发生碰撞和不可能避免碰撞时，控制后续车辆的队列行驶的方法的流程图(图6中的S107的B)。
[0095] 后续车辆FV1的队列行驶控制装置200一接收到关于后续车辆是否可能与先头车辆LV发生碰撞的信息就执行纵向完全制动控制(S301)。
[0096] 后续车辆FV1的队列行驶控制装置200确定后续车辆FV1是否能够避免与前方障碍物或前方车辆发生碰撞(S302)。当不可能避免后续车辆FV1的碰撞时，由于碰撞不可能避免，因此队列行驶控制装置200将车辆FV1保持在相同的车道(S303)。
[0097] 当能够避免后续车辆的碰撞时，队列行驶控制装置200生成碰撞避免路径并且确定碰撞避免路径(例如，左车道和右车道)的数量是否大于1(S304)。如果碰撞避免路径的数量为1，则队列行驶控制装置200将车道变更到碰撞避免路径以执行碰撞避免控制(S305)。如果碰撞避免路径的数量为2，则两条避免路径的左路径为超车道。因此，执行向左方向的碰撞避免控制(S306)。由于未执行先头车辆的碰撞避免控制，因此对后续车辆独立地执行碰撞避免控制，而不管先头车辆的避免控制如何。换句话说，对后续车辆独立地进行控制，不管在先头车辆的碰撞避免控制之后先头车辆是否持续制动。在下文中，步骤S301至S306可以同样应用于后续车辆FV2以及后续车辆FV1。
[0098] 在下文中，参考图9进一步描述了根据本发明的实施方案，在先头车辆纵向完全制动的情况下，当后续车辆不可能与前方车辆发生碰撞和能够避免碰撞时，控制后续车辆的队列行驶的方法。图9为示出了根据本发明的实施方案，在先头车辆纵向完全制动的情况下，当后续车辆不可能与前方车辆发生碰撞并且能够避免碰撞时控制后续车辆的队列行驶的方法的流程图(图6中的S110的C)。
[0099] 参考图9，后续车辆FV1的队列行驶控制装置200一接收到关于后续车辆是否可能与先头车辆LV发生碰撞的信息就执行与先头车辆相同的纵向控制(S401)。在一个示例中，当先头车辆减速时，后续车辆也减速到相同速度。
[0100] 后续车辆FV1的队列行驶控制装置200确定后续车辆FV1是否能够避免与前方障碍物或前方车辆发生碰撞(S402)。当不可能避免后续车辆FV1的碰撞时，由于不可能避免碰撞，因此队列行驶控制装置200将后续车辆FV1保持在相同的车道(S403)。
[0101] 当能够避免后续车辆的碰撞时，队列行驶控制装置200生成碰撞避免路径并且确定碰撞避免路径(例如，左车道和右车道)的数量是否大于1(S404)。如果碰撞避免路径的数量为1，则队列行驶控制装置200将车道变更到碰撞避免路径以执行碰撞避免控制(S405)。如果碰撞避免路径的数量为2，则队列行驶控制装置200确定先头车辆在碰撞避免控制之后是否持续制动(S406)。然后，后续车辆FV1的队列行驶控制装置200可以根据从先头车辆接收到的减速曲线来确定在先头车辆的避免控制之后，先头车辆是否制动。
[0102] 因此，如果先头车辆在碰撞避免控制之后持续制动，即，如果先头车辆甚至在先头车辆的车道为了避免碰撞而变更之后仍持续制动，则这表示在变更后的车道的前方存在另一个障碍物。因此，后续车辆FV1的队列行驶控制装置200在与先头车辆相反的方向上执行碰撞避免控制(S408)。
[0103] 如果先头车辆在碰撞避免控制之后不持续制动，则这表示在先头车辆为了避免碰撞而变更的车道的前方不存在障碍物。因此，后续车辆FV1的队列行驶控制装置200在与先头车辆相同的方向上执行碰撞避免控制(S407)。在下文中，步骤S401至S408可以同样应用于后续车辆FV2以及后续车辆FV1。
[0104] 在下文中，参考图10进一步描述了根据本发明的实施方案，在先头车辆纵向完全制动的情况下，当后续车辆不可能与前方车辆发生碰撞和不可能避免碰撞时，控制后续车辆的队列行驶的方法。图10为示出了根据本发明的实施方案，在先头车辆纵向完全制动的情况下，当后续车辆不可能与前方车辆发生碰撞和不可能避免碰撞时，控制后续车辆的队列行驶的方法的流程图(图6中的S112的D)。
[0105] 参考图10，后续车辆FV1的队列行驶控制装置200一接收到关于后续车辆是否可能与先头车辆LV发生碰撞的信息就执行与先头车辆相同的纵向控制(S501)。在一个示例中，当先头车辆减速时，后续车辆也减速到相同速度。
[0106] 后续车辆FV1的队列行驶控制装置200确定后续车辆FV1是否能够避免与前方障碍物或前方车辆发生碰撞(S502)。当不可能避免后续车辆FV1的碰撞时，由于不可能避免碰撞，因此队列行驶控制装置200将后续车辆FV1保持在相同的车道(S503)。
[0107] 当能够避免后续车辆的碰撞时，队列行驶控制装置200生成碰撞避免路径并且确定碰撞避免路径(例如，左车道和右车道)的数量是否大于1(S504)。如果碰撞避免路径的数量为1，则队列行驶控制装置200将车道变更到碰撞避免路径以执行碰撞避免控制(S505)。如果碰撞避免路径的数量为2，则两条避免路径的左路径为超车道。因此，执行向左方向的碰撞避免控制(S506)。在下文中，步骤S501至S506可以同样应用于后续车辆FV2以及后续车辆FV1。
[0108] 然后，由于这是未执行先头车辆的碰撞避免控制的情况，因此对后续车辆独立地执行碰撞避免控制，不管先头车辆的避免控制如何。换句话说，对后续车辆独立进行避免控制，不管在先头车辆的碰撞避免控制之后先头车辆是否持续制动。
[0109] 通过这种方式，本发明可以使后续车辆能够根据如下情况独立地执行主动避免控制：由队列中的先头车辆确定先头车辆是否与前方障碍物发生碰撞，根据主车是否与前方车辆发生碰撞以及是否能够避免纵向碰撞，考虑先头车辆的避免控制或者不管先头车辆的避免控制如何。换句话说，先头车辆可以根据纵向碰撞能够避免的情况来执行纵向和横向控制。后续车辆基于从先头车辆接收到的信息，可以跟随先头车辆或者可以根据情况来独立地执行横向控制。因此，考虑到横向条件实时变化的特征，通过防止错误控制可以实现安全的队列行驶。
[0110] 图11是应用根据本发明的实施方案的控制后续车辆的主动碰撞避免的方法的计算机系统的示意图。参见图11，计算系统1000可以包括：通过总线1200连接的至少一个处理器1100、存储器1300、用户接口输入装置1400、用户接口输出装置1500、存储区1600以及网络接口1700。
[0111] 处理器1100可以为处理存储在存储器1300和/或存储区1600中的指令的中央处理单元(CPU)或者半导体器件。存储器1300和存储区1600可以包括各种易失性或非易失性存储介质。例如，存储器1300可以包括只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)。
[0112] 因此，结合本发明的实施方案描述的方法或算法的步骤可以直接通过由处理器1100执行的硬件、软件模块或其组合来实现。软件模块可以位于存储介质(即，存储器1300和/或存储区1600)，例如，RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘或者CD-ROM。
[0113] 存储介质连接到处理器1100。处理器1100可以从存储介质读取信息并且可以在存储介质写入信息。在其它的方法中，存储介质可以与处理器1100集成。处理器和存储介质可以位于专用集成电路(ASIC)中。ASIC可以位于用户终端。在另一个示例中，处理器和存储介质可以位于用户终端作为单个组件。
[0114] 所述技术可以通过如下来主动地执行碰撞避免控制：在队列行驶期间发生紧急情况时，在先头车辆纵向完全制动的情况下，使得后续车辆根据主车是否可能与前方车辆发生碰撞以及是否能够避免纵向碰撞而执行独立的横向控制。
[0116] 因此，所公开的本发明的实施方案不限于本发明的技术精神，而是说明性的。本发明的技术精神的范围不由本发明的实施方案限制。本发明的范围应当由权利要求来解释。应该理解的是，等同范围内的所有技术精神都落入本发明的范围内。
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