用于控制道路车辆组移动的方法和控制系统技术方案

一种用于控制道路上车辆的群组(100)移动的方法。群组包括引领车辆和一个或多个另外车辆。引领车辆包括第一控制单元(204)和第一通信装置(206)。另外车辆每个包括第二控制单元(214，……，2n4)，其适于通过引领车辆的第一控制单元以至少部分自动的模式控制另外车辆的移动。另外车辆每个包括用于与引领车辆的第一通信装置通信的第二通信装置(216，……，2n6)。群组中的车辆相对于彼此在群组内关于纵向位置、横向位置、速度和/或加速可变动。群组通过引领车辆的第一控制单元可被控制从而作为一个整体移动，整体的形状是可变的。群组的车辆藉此相互协作。本发明专利技术还涉及用于形成群组的方法和用于控制道路上车辆的群组移动的控制系统(200)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于控制道路上车辆的群组移动的方法和控制系统，所述群组包括引领车辆和一个或多个另外车辆。本专利技术还涉及用于形成群组的方法。
技术介绍
从SARTRE项目已知以车队行驶。SARTRE代表的是由欧洲公约的准则7方案资助的环境安全道路车队(Safe Road Trains for the Environment)，旨在研发使得车队能够以显著的环境安全性和舒适度在普通公路上运行的策略和技术。例如参见在SARTRE项目的主页上(www.sartre-project.eu)可得到的SARTRE项目的最终报告。道路车辆的车队包括引领车辆和一定数量的跟随车辆。引领车辆的驾驶员以常规方法驾驶车辆，而跟随车辆能够进入自主或半自主控制同时跟随引领车辆。因此，跟随车辆的驾驶员从驾驶车辆的任务中解脱出来，可以做出于安全性通常禁止的其它事情，例如打电话、读书或看电影。此外，车队的车辆可比每个车辆单独驾驶时彼此更靠近地行进，减少了空气阻力并且从而节省了燃料，这对环境和经济都是有利的，并且还可能以更有效的方式利用道路网络。虽然以车队行进提供了很多优点，但是希望进一步发展道路车辆的成群组行进。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服或改善现有技术的至少一个缺点或提供有用的可选方案。通过权利要求1的主题可实现上述目的。因而，在本专利技术的第一方面中，提供了一种用于控制道路车辆的群组移动的方法。群组包括引领车辆和一个或多个另外车辆。引领车辆包括第一控制单元和第一通信装置。一个或多个另外车辆的每个包括第二控制单元，第二控制单元适于以至少部分自动的模式通过引领车辆的第一控制单元控制一个或多个另外车辆的移动。一个或多个另外车辆的每个包括用于与引领车辆的第一通信装置通信的第二通信装置。群组的车辆在群组内关于纵向位置、横向位置、速度和/或加速相对彼此可变动。道路车辆的群组可通过引领车辆的第一控制单元被控制以便作为一个整体移动，整体的形状是可变的。群组的车辆藉此相互协作。作为一个整体移动包括当群组移动时考虑群组的单个车辆的移动。原则上整个群组移动，但是车辆的彼此相对位置可能变化。车辆在群组内也可能改变相对位置。在某些状况下，群组的一个或多个车辆甚至可以例如在红色交通灯、停止信号前面或由于交通阻塞而临时地静止。如果/当车辆在群组内相对彼此移动，则整体的形状变化。群组的车辆并不是机械地固定于彼此，而是关于纵向位置、横向位置、速度和/或加速能够相对彼此变动。群组的车辆并非实体地例如用拖曳杆连接。相反，它们通过通信装置以非机械的方式连接。通信是例如利用电磁辐射的无线通信，例如无线电波。在群组内，当群组移动时车辆相互协作。群组不需要形成结合在一起的实体单元。群组例如可分裂成具有外部物体(例如在子群之间不属于群组的车辆)的子群。最小的子群仅仅包括群组的一个车辆。群组内车辆的协作可包括利用彼此的传感器和/或对如何在当前交通状况下执行操作做出决定。当车辆以自动模式行驶时，它是自主驾驶。自主驾驶的概念是指车辆在没有人干预的情况下行驶。引领车辆和/或一个或多个另外车辆可具有自动水平，因此0％<自动水平≤100％，其中，0％是仅由驾驶员驾驶并且100％是车辆完全自主驾驶。至少部分自动的模式对应于大于0％并且小于或等于100％的自动水平，例如半自动模式。当自动水平在0％与100％之间的任何水平时，车辆可自主地执行某些动作例如保持与前车的适宜距离，同时驾驶员执行其它动作例如适当时超过其它车辆。越接近100％，车辆自主执行的动作越多。100％的自动水平是指车辆在没有人干预的情况下行驶，即完全自主驾驶。引领车辆带领群组。其控制单元(即第一控制单元)控制群组的一个或多个另外车辆的移动。可基于群组内的车辆数量、它们的性能和/或周围交通来控制本专利技术的群组。引领车辆以下述方式移动，即，使其控制单元考虑群组总体的移动而非仅考虑第一车辆的移动。群组因此作为一个整体移动，但是在群组移动期间整体的形状可能变化。这与从SARTRE项目可知的车队不同，其中引领车辆由驾驶员驾驶，该驾驶员将引领车辆作为独立车辆驾驶，即驾驶员常规地驾驶车辆，例如不考虑后车的移动。车队的车辆大体上位于前后排列的直线上，而本专利技术的群组可包括横向具有间隔的车辆，例如位于一个以上车道内或变更车道的车辆。当本专利技术的群组接近外部物体(例如静止或缓慢移动的车辆)时，群组适合于超过外部物体。通过群组的各个单个车辆超过外部物体，群组于是可经过外部物体。如果从上方观察，看上去群组会以变形虫似的方式或像蠕虫一样在障碍物即外部物体周围“漂浮”。在超过外部物体的整个操作期间，群组将作为一个整体移动，但是在操作的不同阶段群组将具有不同的形状。如上所述，本专利技术的群组可临时地分裂成子群。某个子群的车辆适于与另一子群的车辆协作。车辆在群组内如何协作的示例是当在道路上例如由于弯路或山顶以受限能见度行进时群组接近外部物体(例如不属于群组且以更慢速度移动的另一车辆)时。因此群组适于超过外部物体。在群组前面的车辆于是可首先超过外部物体。此后，当交通状况适于执行超车时另一车辆可追随第一车辆。因为群组车辆的协作，群组第二靠前的车辆可使用来自已经超过外部物体的第一车辆的一个或多个传感器的信息以确定交通状况是否适于超车，例如没有对向交通。仅作为示例，如果第二车辆在弯路或山顶后面移动，因此不能看见从弯路或山顶另一侧接近的对向交通，则可利用已经通过弯路或山顶的第一车辆的一个或多个传感器来监视弯路或山顶后面的交通状况并且将其通信至引领车辆。因此，尽管第二车辆自身不能检测是否安全，但仍可能执行由引领车辆控制的安全超车。有时，交通状况不适宜第二车辆立刻进行安全超车。第一车辆随后可能继续作为子群在外部物体前面移动，并且群组的其余车辆可能作为另一子群继续在外部物体之后移动直至出现适宜的交通状况。当判断交通状况是否适宜时，可利用群组的一个以上的车辆、优选所有车辆的传感器。引领车辆可为第一车辆、第二车辆或群组内的任何其它车辆。如果第二车辆不是群组的成员，则它不得不仅仅利用其自有的传感器或驾驶员看得见的东西，并且在这种状况下第二车辆不能超车。第二车辆将不得不等到它自己能确定交通状况适宜时才超车。因此，本专利技术的方法使得可能在传统上认为不适合超车的路段上以安全的方式执行超车。例如这使得能够在沿每个方向本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制道路上车辆(101,102,103,104,105,106)的群组(100)移动的方法，所述群组(100)包括引领车辆和一个或多个另外车辆，所述引领车辆包括第一控制单元(204)和第一通信装置(206)，所述一个或多个另外车辆每个包括第二控制单元(214，……，2n4)，所述第二控制单元适于以至少部分自动的模式使所述一个或多个另外车辆的移动由所述引领车辆的所述第一控制单元(204)控制，所述一个或多个另外车辆每个包括用于与所述引领车辆的所述第一通信装置(206)通信的第二通信装置(216，……，2n6)，其特征在于：所述群组(100)中的所述车辆(101,102,103,104,105,106)在所述群组(100)内相对于彼此关于纵向位置、横向位置、速度和/或加速可变动，道路上车辆(101,102,103,104,105,106)的所述群组(100)通过所述引领车辆的所述第一控制单元能被控制从而作为一个整体移动，所述整体的形状是可变的，所述群组(100)的所述车辆(101,102,103,104,105,106)藉此相互协作。

【技术特征摘要】
2013.12.04 EP 13195714.41.一种用于控制道路上车辆(101,102,103,104,105,106)的群组
(100)移动的方法，所述群组(100)包括引领车辆和一个或多个另
外车辆，
所述引领车辆包括第一控制单元(204)和第一通信装置(206)，
所述一个或多个另外车辆每个包括第二控制单元(214，……，
2n4)，所述第二控制单元适于以至少部分自动的模式使所述一个或多
个另外车辆的移动由所述引领车辆的所述第一控制单元(204)控制，
所述一个或多个另外车辆每个包括用于与所述引领车辆的所述第
一通信装置(206)通信的第二通信装置(216，……，2n6)，
其特征在于：所述群组(100)中的所述车辆
(101,102,103,104,105,106)在所述群组(100)内相对于彼此关于纵
向位置、横向位置、速度和/或加速可变动，
道路上车辆(101,102,103,104,105,106)的所述群组(100)通过
所述引领车辆的所述第一控制单元能被控制从而作为一个整体移动，
所述整体的形状是可变的，所述群组(100)的所述车辆
(101,102,103,104,105,106)藉此相互协作。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述群组(100)是可控
制的以便作为一个整体被操纵。
3.根据前述权利要求任意一项所述的方法，其中，所述引领车辆
包括用于确定有关所述引领车辆和/或所述引领车辆周围环境的数据
的至少一个传感器(208a，208b)，所述方法包括通过利用来自所述至
少一个传感器(208a，208b)的数据使所述引领车辆以至少部分自动
的模式行驶，从而使得所述群组(100)总体上作为一个整体至少部分
自主地行驶。
4.根据前述权利要求任意一项所述的方法，其中，所述引领车辆
能处于所述群组(100)中的任意位置。
5.根据前述权利要求任意一项所述的方法，其中，所述引领车辆
和/或所述一个或多个另外车辆具有能选择的自动水平，使得0％<自动
水平≤100％。
6.根据前述权利要求任意一项所述的方法，其中，所述一个或多
个另外车辆的至少一个、优选大多数、更优选基本上所有车辆包括用
于确定有关所述一个或多个另外车辆和/或所述一个或多个另外车辆
周围环境的数据的至少一个传感器(218a，218b，……2n8a，2n8b)，
所述数据被通信至所述引领车辆并且用于控制所述群组(100)的移动。
7.根据前述权利要求任意一项所述的方法，其中，所述群组(100)
能被控制为当静止不动或移动的外部物体(108)存在于所述群组(100)
的边界(110)内时仍作为一个整体移动。
8.根据前述权利要求任意一项所述的方法，当所述群组(100)
在公共道路网络的道路(10)上移动时执行。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述道路(10)包括一个
以上的车道(12,14)，并且所述群组(100)包括位于至少两个不同车
道(12,14)内的车辆(101,102,103,104,105,106)...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·N·G·罗特霍夫，S·绍约姆，M·E·布伦斯特伦，J·埃克马克，E·克林格，
申请(专利权)人：沃尔沃汽车公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE