專利名稱：一種車輛的自動(dòng)編隊(duì)行駛系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及汽車無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及ー種車輛的自動(dòng)編隊(duì)行駛系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，自主車輛的隊(duì)形控制問(wèn)題逐漸引起了研究人員的關(guān)注，這主要是因?yàn)殡S著世界范圍的經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展，車輛不斷增多，公路系統(tǒng)車流量也急劇增加，伴隨著例如交通擁擠、交通事故、環(huán)境污染等不利現(xiàn)象的出現(xiàn)，造成嚴(yán)重的人身傷亡及經(jīng)濟(jì)損失。另外，在某些特殊領(lǐng)域，如在可見度低，地形復(fù)雜等惡劣行駛環(huán)境下，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)自主車輛組成的車隊(duì)以各種指定隊(duì)形方式，通過(guò)互相協(xié)作完成探査、巡邏、援救等任務(wù)的情況，因此對(duì)于自主車輛的隊(duì)形控制問(wèn)題研究也成為研究的重點(diǎn)課題。車輛的編隊(duì)控制在提高交通安全性和道路通行能力方面、軍事和航天探測(cè)方面具有重大的理論和現(xiàn)實(shí)意義。在我國(guó)，人口密度大,車輛擁有量也相對(duì)龐大,然而我國(guó)的公路建設(shè)相對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家有很大差距，在車輛控制方面也相對(duì)落后。因此交通擁塞、環(huán)境污染的現(xiàn)象在我國(guó)更加嚴(yán)重。由于地理位置、氣候影響，我國(guó)的部分地區(qū)經(jīng)常出現(xiàn)陰雨、大霧、降雪等天氣，這些惡劣的氣候因素，也對(duì)車輛行駛造成不利影響，減低了車輛行駛的安全性，導(dǎo)致相關(guān)的交通事故頻繁發(fā)生，尋求各種解決交通問(wèn)題的方法也就格外迫切。通過(guò)對(duì)車輛進(jìn)行編隊(duì)控制就是ー種有效的車輛調(diào)度方法。但目前國(guó)內(nèi)的車輛編隊(duì)行駛的研究多在控制模型和控制策略等理論研究，并未提出一種可行的應(yīng)用到實(shí)際當(dāng)中的車輛自動(dòng)編隊(duì)行駛系統(tǒng)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種車輛的自動(dòng)編隊(duì)行駛系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制與前方車輛的距離，并且按照統(tǒng)一的行駛指令行駛。為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實(shí)用新型提供一種車輛的自動(dòng)編隊(duì)行駛系統(tǒng)，包括一個(gè)領(lǐng)隊(duì)車輛和由所述領(lǐng)隊(duì)車輛引領(lǐng)的多個(gè)編隊(duì)車輛，每個(gè)車輛包括用于與自動(dòng)編隊(duì)行駛系統(tǒng)中的其他車輛建立網(wǎng)絡(luò)連接的無(wú)線通信模塊；用于檢測(cè)與前方車輛距離的雷達(dá)模塊；用于記錄本車位置信息的位置定位模塊；與所述無(wú)線通信模塊、所述雷達(dá)模塊、以及所述位置定位模塊連接的嵌入式行車電腦；所述嵌入式行車電腦用于分析和處理由所述無(wú)線通信模塊、所述雷達(dá)模塊、以及所述位置定位模塊傳輸?shù)母鱾€(gè)信息，并輸出編隊(duì)行駛指令； 與所述嵌入式行車電腦連接，用于執(zhí)行所述嵌入式行車電腦輸出的編隊(duì)行駛指令以控制車輛執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)作的整車控制器。優(yōu)選地，所述整車控制器與嵌入式行車電腦通過(guò)CAN總線連接。優(yōu)選地，所述雷達(dá)模塊包括至少三個(gè)超聲波雷達(dá)傳感器和信號(hào)處理器，所述三個(gè)超聲波雷達(dá)傳感器分別位于車頭部的正前方、車頭部的右前方和車頭部的左前方。優(yōu)選地，所述無(wú)線通信模塊包括無(wú)線網(wǎng)卡和無(wú)線路由器，并采用GPRS和WIFI的通信方式。優(yōu)選地，所述編隊(duì)行駛指令統(tǒng)一由領(lǐng)隊(duì)車輛發(fā)出，多個(gè)所述編隊(duì)車輛根據(jù)行駛指令行駛。如上所述，本實(shí)用新型的一種車輛的自動(dòng)編隊(duì)行駛系統(tǒng)，具有以下有益效果通過(guò)無(wú)線通信模塊使得領(lǐng)隊(duì)車輛和編隊(duì)車輛組成無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)，建立連接，使得編隊(duì)車輛接收領(lǐng)隊(duì)車輛的行駛指令，控制車輛的加速、減速，停止或轉(zhuǎn)彎，使得車輛按照前方車輛的行駛軌跡行駛，達(dá)到高效的自動(dòng)編隊(duì)行駛，保證編隊(duì)車輛能夠按領(lǐng)隊(duì)車輛期望的相對(duì)距離和角度行駛，此外，通過(guò)在編隊(duì)車輛和領(lǐng)隊(duì)車輛的車身前部配置三個(gè)超聲波雷達(dá)傳感器，實(shí)現(xiàn)了車輛自動(dòng)控制與前方車輛的距離，防止追尾，從而達(dá)到編隊(duì)行駛的安全。

圖I顯示為本實(shí)用新型的車輛自動(dòng)編隊(duì)行駛系統(tǒng)的編隊(duì)行駛示意圖。圖2顯示為本實(shí)用新型的車輛自動(dòng)編隊(duì)行駛系統(tǒng)的每個(gè)車輛配置結(jié)構(gòu)示意圖。元件標(biāo)號(hào)說(shuō)明I整車控制器2嵌入式行車電腦3雷達(dá)模塊4無(wú)線通信模塊5定位模塊6領(lǐng)隊(duì)車輛7編隊(duì)車輛
具體實(shí)施方式
以下由特定的具體實(shí)施例說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說(shuō)明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。請(qǐng)參閱圖I。須知，本說(shuō)明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說(shuō)明書所掲示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本實(shí)用新型所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本實(shí)用新型所掲示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說(shuō)明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語(yǔ)，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的范圍，其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整，在無(wú)實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本實(shí)用新型可實(shí)施的范疇。如圖I所示，本實(shí)用新型提供一種車輛的自動(dòng)編隊(duì)行駛系統(tǒng)，包括ー個(gè)領(lǐng)隊(duì)車輛6和由所述領(lǐng)隊(duì)車輛引領(lǐng)的多個(gè)編隊(duì)車輛7。如圖2所示，每個(gè)車輛包括用于與自動(dòng)編隊(duì)行駛系統(tǒng)中的其他車輛建立網(wǎng)絡(luò)連接的無(wú)線通信模塊4，所述無(wú)線通信模塊4包括無(wú)線網(wǎng)卡和無(wú)線路由器，并采用GPRS和WIFI的通信方式；用于檢測(cè)與前方車輛距離的雷達(dá)模塊3，所述雷達(dá)模塊3包括至少三個(gè)超聲波雷達(dá)傳感器和信號(hào)處理器，所述三個(gè)超聲波雷達(dá)傳感器分別位于車頭部的正前方、車頭部的右前方和車頭部的左前方；用于記錄本車位置信息的位置定位模塊5 ;與所述無(wú)線通信模塊4、所述雷達(dá)模塊3、以及所述位置定位模塊5連接的嵌入式行車電腦2，所述嵌入式行車電腦2用于分析和處理由所述無(wú)線通信模塊4、所述雷達(dá)模塊3、以及所述位置定位模塊5傳輸?shù)母鱾€(gè)信息，并輸出編隊(duì)行駛指令；與所述嵌入式行車電腦2連接，用于執(zhí)行所述嵌入式行車電腦2輸出的編隊(duì)行駛指令以控制車輛執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)作的整車控制器I，所述整車控制器I與嵌入式行車電腦通2過(guò)CAN總線連接；所述編隊(duì)行駛指令統(tǒng)一由領(lǐng)隊(duì)車輛6發(fā)出，多個(gè)所述編隊(duì)車輛7根據(jù)行駛指令行駛。為使得本領(lǐng)域技術(shù)人員更更進(jìn)ー步熟知本系統(tǒng)，以下將分別對(duì)領(lǐng)隊(duì)車輛6和編隊(duì)車輛7的配置結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)描述。I)領(lǐng)隊(duì)車輛6包括無(wú)線通信模塊4，包括無(wú)線網(wǎng)卡和無(wú)線路由器，并采用GPRS和WIFI的通信方式，用于與自動(dòng)編隊(duì)行駛系統(tǒng)中的多個(gè)編隊(duì)車輛7建立網(wǎng)絡(luò)連接，領(lǐng)隊(duì)車輛6與進(jìn)行自動(dòng)編隊(duì)行駛的編隊(duì)車輛7必須建立無(wú)線連接，連入同一無(wú)線局域網(wǎng)，以實(shí)現(xiàn)領(lǐng)隊(duì)車輛6與編隊(duì)車輛7間的實(shí)時(shí)通信，以向編隊(duì)車輛7傳輸轉(zhuǎn)向、加速、減速和制動(dòng)的行駛指令，使得編隊(duì)車輛7接受統(tǒng)ー的行駛指令，按編隊(duì)路線行駛；雷達(dá)模塊3，包括至少三個(gè)超聲波雷達(dá)傳感器和信號(hào)處理器，三個(gè)超聲波雷達(dá)傳感器分別位于車頭部的正前方、車頭部的右前方和車頭部的左前方，用于檢測(cè)與前方車輛距離的，防止碰撞，保證編隊(duì)行駛的安全；定位模塊5，采用GPS定位模塊，用于記錄領(lǐng)隊(duì)車輛6位置信息的位置，以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)向編隊(duì)車輛7傳輸領(lǐng)隊(duì)車輛6的位置信息；無(wú)線通信模塊4、雷達(dá)模塊3、定位模塊5連接在嵌入式行車電腦2上，嵌入式行車電腦2用于分析和處理由所述無(wú)線通信模塊4、所述雷達(dá)模塊3、以及所述位置定位模塊5傳輸?shù)母鱾€(gè)信息，三個(gè)超聲波雷達(dá)傳感器測(cè)得與前方車輛的距離信息后發(fā)送至信號(hào)處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，最后將結(jié)果傳輸至嵌入式行車電腦2，嵌入式行車電腦2還處理編隊(duì)車輛7通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸過(guò)來(lái)的位置信息，嵌入式行車電腦2得到信息后做出整車響應(yīng)策略，并向編隊(duì)車輛6輸出編隊(duì)行駛指令。領(lǐng)隊(duì)車輛6的嵌入式行車電腦2配置如下(I)安裝 802. 11 系列無(wú)線網(wǎng)卡，802. Ila,802. Ilb,802. Hg,802. Iln 或 802. Ilp系列都可以，并打開Internet連接共享(Ics)服務(wù)；(2)在“無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接屬性”中清除所有“首選訪問(wèn)點(diǎn)”；(3)添加“電腦到電腦網(wǎng)絡(luò)”，并指定網(wǎng)絡(luò)名稱(SSID)，以讓編隊(duì)車輛7找到編隊(duì)的無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)；(4)選擇配置“WEP數(shù)據(jù)加密”，以驗(yàn)證編隊(duì)行駛中的編隊(duì)車輛7。領(lǐng)隊(duì)車輛6還包括與嵌入式行車電腦2通過(guò)CAN總線連接的整車控制器1，用于執(zhí)行所述嵌入式行車電腦2輸出的行駛指令以控制車輛執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)作。2)編隊(duì)車輛7包括無(wú)線通信模塊4，包括無(wú)線網(wǎng)卡和無(wú)線路由器，并采用GPRs和WIFI的通信方式，用于與自動(dòng)編隊(duì)行駛系統(tǒng)中的領(lǐng)隊(duì)車輛6和其它編隊(duì)車輛7建立網(wǎng)絡(luò)連接，編隊(duì)車輛7與領(lǐng)隊(duì)車輛6和其它編隊(duì)車輛必須建立無(wú)線連接，連入同一無(wú)線局域網(wǎng)，以實(shí)現(xiàn)編隊(duì)車輛7與領(lǐng)隊(duì)車輛6間以及編隊(duì)車輛7彼此間的實(shí)時(shí)通信，以接收領(lǐng)隊(duì)車輛6傳輸?shù)霓D(zhuǎn)向、加速、減速和制動(dòng)的行駛指令，使得編隊(duì)車輛7按統(tǒng)ー的行駛指令，統(tǒng)ー的編隊(duì)路線行駛，同時(shí)編隊(duì)車輛7彼此之間可以傳輸車輛位置的信息；雷達(dá)模塊3，包括至少三個(gè)超聲波雷達(dá)傳感器和、信號(hào)處理器，三個(gè)超聲波雷達(dá)傳感器分別位于車頭部的正前方、車頭部的右前方和車頭部的左前方，以精確檢測(cè)與前方車輛的距離，防止碰撞，保證編隊(duì)行駛的安全；定位模塊5，采用GPS定位模塊，用于記錄編隊(duì)車輛7位置信息的位置，以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)向領(lǐng)隊(duì)車輛6和其它編隊(duì)車輛傳輸本編隊(duì)車輛的位置信息；無(wú)線通信模塊4、雷達(dá)模塊3、定位模塊5連接在嵌入式行車電腦2上，嵌入式行車電腦2用于分析和處理由所述無(wú)線通信模塊4、所述雷達(dá)模塊3、以及所述位置定位模塊5傳輸?shù)母鱾€(gè)信息，三個(gè)超聲波雷達(dá)傳感器測(cè)得與前方車輛的距離信息后發(fā)送至信號(hào)處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，最后將結(jié)果傳輸至嵌入式行車電腦2，嵌入式行車電腦2還處理領(lǐng)隊(duì)車輛6通過(guò)無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)傳輸過(guò)來(lái)的位置信息和編隊(duì)行駛指令，嵌入式行車電腦2得到信息和指令后做出整車響應(yīng)策略。編隊(duì)車輛7的嵌入式行車電腦2配置如下(I)安裝 802. 11 系列無(wú)線網(wǎng)卡，802. Ila,802. Ilb,802. Hg,802. Iln 或 802. Ilp 系列都可以，并打開Internet連接共享(ICS)服務(wù)；(2)在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)點(diǎn)或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)清單中選擇領(lǐng)隊(duì)車輛6建立的網(wǎng)絡(luò)名稱，輸入驗(yàn)證密碼，加入編隊(duì)的無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)，與領(lǐng)隊(duì)車輛6及其它編隊(duì)車輛7建立網(wǎng)絡(luò)連接。編隊(duì)車輛7還包括與嵌入式行車電腦2通過(guò)CAN總線連接的整車控制器1，用于執(zhí)行所述嵌入式行車電腦2輸出的轉(zhuǎn)向、加速、減速和制動(dòng)的行駛指令，以控制車輛執(zhí)行機(jī)構(gòu)按編隊(duì)行駛的統(tǒng)一指令運(yùn)行，達(dá)到編隊(duì)行駛的目的。綜上所述，本實(shí)用新型一種車輛的自動(dòng)編隊(duì)行駛系統(tǒng)，通過(guò)無(wú)線通信模塊使得領(lǐng)隊(duì)車輛和編隊(duì)車輛組成網(wǎng)絡(luò)，建立連接，使得編隊(duì)車輛接收領(lǐng)隊(duì)車輛的行駛指令，控制車輛的加速、減速，停止或轉(zhuǎn)彎，使得車輛按照前方車輛的行駛軌跡行駛，達(dá)到高效的自動(dòng)編隊(duì)行駛，保證編隊(duì)車輛能夠按領(lǐng)隊(duì)車輛期望的相對(duì)距離和角度行駛，此外，通過(guò)在編隊(duì)車輛和領(lǐng)隊(duì)車輛的車身前部配置三個(gè)超聲波雷達(dá)傳感器，實(shí)現(xiàn)了車輛自動(dòng)控制與前方車輛的距離，防止追尾，從而達(dá)到編隊(duì)行駛的安全。所以，本實(shí)用新型有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的不足而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。上述實(shí)施例僅例示性說(shuō)明本實(shí)用新型的原理及其功效，而非用于限制本實(shí)用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實(shí)用新型的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本實(shí)用新型所掲示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本實(shí)用新型的權(quán)利要求所涵蓋。
權(quán)利要求1.一種車輛的自動(dòng)編隊(duì)行駛系統(tǒng)，包括一個(gè)領(lǐng)隊(duì)車輛和由所述領(lǐng)隊(duì)車輛引領(lǐng)的多個(gè)編隊(duì)車輛，其特征在于，每個(gè)車輛包括 用于與自動(dòng)編隊(duì)行駛系統(tǒng)中的其他車輛建立網(wǎng)絡(luò)連接的無(wú)線通信模塊； 用于檢測(cè)與前方車輛距離的雷達(dá)模塊； 用于記錄本車位置信息的位置定位模塊； 與所述無(wú)線通信模塊、所述雷達(dá)模塊、以及所述位置定位模塊連接的嵌入式行車電腦；所述嵌入式行車電腦用于分析和處理由所述無(wú)線通信模塊、所述雷達(dá)模塊、以及所述位置定位模塊傳輸?shù)母鱾€(gè)信息，并輸出編隊(duì)行駛指令； 與所述嵌入式行車電腦連接，用于執(zhí)行所述嵌入式行車電腦輸出的編隊(duì)行駛指令以控制車輛執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)作的整車控制器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車輛的自動(dòng)編隊(duì)行駛系統(tǒng)，其特征在于所述整車控制器與嵌入式行車電腦通過(guò)CAN總線連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車輛的自動(dòng)編隊(duì)行駛系統(tǒng)，其特征在于所述雷達(dá)模塊包括至少三個(gè)超聲波雷達(dá)傳感器和信號(hào)處理器，三個(gè)所述超聲波雷達(dá)傳感器分別位于車頭部的正前方、車頭部的右前方和車頭部的左前方。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車輛的自動(dòng)編隊(duì)行駛系統(tǒng)，其特征在于所述無(wú)線通信模塊包括無(wú)線網(wǎng)卡和無(wú)線路由器，并采用GPRS和WIFI的通信方式。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車輛的自動(dòng)編隊(duì)行駛系統(tǒng)，其特征在于所述編隊(duì)行駛指令統(tǒng)一由領(lǐng)隊(duì)車輛發(fā)出，多個(gè)所述編隊(duì)車輛根據(jù)行駛指令行駛。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種車輛的自動(dòng)編隊(duì)行駛系統(tǒng)，包括一個(gè)領(lǐng)隊(duì)車輛和由領(lǐng)隊(duì)車輛引領(lǐng)的多個(gè)編隊(duì)車輛，每個(gè)車輛包括連接在嵌入式行車電腦上的無(wú)線通信模塊、雷達(dá)模塊、定位模塊和整車控制器；整車控制器與嵌入式行車電腦通過(guò)CAN總線連接；雷達(dá)模塊包括至少三個(gè)超聲波雷達(dá)傳感器，分別位于車頭部的正前方、車頭部的右前方和車頭部的左前方；無(wú)線通信模塊采用GPRS和WIFI的通信方式；編隊(duì)行駛車輛的轉(zhuǎn)向、加速、減速和制動(dòng)行駛指令統(tǒng)一由領(lǐng)隊(duì)車輛發(fā)出，多個(gè)編隊(duì)車輛根據(jù)指令行駛。本實(shí)用新型可靈敏檢測(cè)到前方車輛的加速、減速，停止或轉(zhuǎn)彎，控制與前方車輛的距離，并且按照統(tǒng)一指令行駛，達(dá)到安全、高效的自動(dòng)編隊(duì)行駛。
文檔編號(hào)G05B19/418GK202394091SQ20112045037
公開日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2011年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月15日
發(fā)明者沈勇, 潘軍, 陸貞姣 申請(qǐng)人:上海航天汽車機(jī)電股份有限公司, 馬鈞