一种周期性事件触发控制汽车编队的方法技术

本发明专利技术公开了一种周期性事件触发控制汽车编队的方法，该方法包括三种模式，第一工作模式：指汽车编队中的车辆通过车载雷达测量与其前车的相对位置的工作模式。第二工作模式：指汽车编队中的车辆通过车载雷达测量与其前车的相对速度的工作模式。第三工作模式：指汽车编队中的车辆通过车载雷达进行车

【技术实现步骤摘要】
一种周期性事件触发控制汽车编队的方法


[0001]本专利技术涉及一种周期性事件触发控制汽车编队的方法，用于更加准确地综合判断车辆状态、控制汽车编队协同行驶，同时降低硬件成本，节约通信资源。

技术介绍

[0002]目前，车载雷达系统主要依靠后车的前端雷达测量与前车的相对位置和相对速度，实现感知功能。这样的系统无法判断出前车的期望加速度，不能根据前车的突发变化做出及时的调整。
[0003]目前，车
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车无线通信主要依靠全球移动系统(Global Systems for Mobile，GSM，如5G)，专用短距离通信(Dedicated Short Range Communication，DSRC)，WiFi和Zigbee等技术。GSM技术的信号需要通过蜂窝基站传输，而蜂窝基站很难安装在野外和隧道中DSRC技术应用于交通中的信道是10MHz，在应用于车辆编队时，存在带宽共享的问题。WiFi和Zigbee技术允许在车辆队列内部安装路由器，但这两种技术都适用于公共无线信道，并与其他设备共享无线信道。如果在一个较小区域内存在多个车辆队列，由于无线信道资源的限制，传输时延将急剧上升，从而使传输不再可靠。
[0004]汽车编队行驶的目标是在保证安全的情况下，在较小的期望间距内巡航，同时避免扰动沿编队放大，即队列稳定。汽车编队行驶在提升道路安全、提升道路通行效率和节能环保等方面具有重要意义。
[0005]汽车编队中的控制命令和反馈信号是通过无线网络数据包的形式进行传输的，但无线网络无法传输一个无限大的数据包(即具有无线精度)；或在任意小的时间内(即零延迟)传输数据包。因此，一般采用时间触发控制(time
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triggered control，TTC)或事件触发控制(event
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triggered control，ETC)。
[0006]TTC根据定时器闭合控制回路，而不考虑系统状态。因此会造成网络带宽、算力、能量等系统资源的浪费。ETC只在必要时闭合控制回路，因此可以节省系统资源。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种周期性事件触发控制汽车编队的方法，通过本专利技术的集成式车载雷达系统能够实现融合感知与通信功能。本专利技术细分三种工作模式，设计以固定周期、顺序进行模式切换。本专利技术好能够判断是否更新采样，是否更新采样取决于局部事件触发条件。
[0008]本专利技术采用的技术方案为一种周期性事件触发控制汽车编队的方法，实现该方法的系统包括包括前端车载雷达、后端车载雷达、智能网联控制器、驱动控制器及制动控制器。
[0009]所述前端车载雷达用于感知与前车的相对位置、相对速度和接收前车运动状态信息，属于系统的传感器；所述智能网联控制器是编队行驶的主控模块，根据输入通过内置算法做出决策，属于系统的控制器；所述驱动控制器和制动控制器用于执行智能网联控制器
的决策，驱动控制器用于驱动汽车，制动控制器用于制动汽车；所述后端车载雷达用于属于发送自车的运动状态信息，属于系统的执行器。
[0010]该方法包括三种模式，具体实施如下：
[0011]第一工作模式：指汽车编队中的车辆通过车载雷达测量与其前车的相对位置的工作模式。该模式仅需后车的前端车载雷达工作，后车的前端车载雷达发射无线电波，当无线电波到达其前车时将被反射回来。根据无线电波的速度和接收回波时刻相对于发射时刻的时间差，可得与其前车的相对位置。当后车的前端车载雷达测得的相对位置数据与上一次数据差值满足预定条件时，向智能网联控制器传输本次与前车的相对位置测量值。
[0012]第二工作模式：指汽车编队中的车辆通过车载雷达测量与其前车的相对速度的工作模式。该仅需后车的前端车载雷达工作。后车的前端车载雷达发射无线电波，并分析其前车反射的无线电波的频率变化，测得与其前车的相对速度。当本次后车前端车载雷达测得的相对速度数据与上一次数据差值满足预定条件时，向智能网联控制器传输本次与前车的相对速度测量值。
[0013]第三工作模式：指汽车编队中的车辆通过车载雷达进行车
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车无线通信，前车向后车传输期望加速度的工作模式。该模式需后车的前端车载雷达和前车的后端车载雷达工作。前车的后端车载雷达，用于传输车期望加速度。前车的后端车载雷达作为车
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车无线通信的发送器，解码并向后车传输其期望加速度。后车的前端车载雷达作为车
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车无线通信的接收器，接收并解码其前车传输的期望加速度。当本次后车的前端车载雷达接收的前车期望加速度数据与上一次数据差值满足预定条件时，向智能网联控制器传输本次前车的期望加速度接收值。
[0014]进一步地，智能网联控制器通过驱动控制器或制动控制器实现既定汽车控制。
[0015]设计要求
[0016]设计要求1：前端车载雷达和后端车载雷达在一个时刻，只能处于在三种工作模式中的一种。
[0017]设计要求2：一次工作循环包括从第一工作模式切换至第二工作模式，和从第二工作模式切换至第三工作模式。
[0018]设计要求3：一次工作循环中，前端车载雷达和后端车载雷达处于每种工作模式下的时间相同，即固定周期。
[0019]设计要求4：一次工作循环后可更新一组数据：与前车的相对位置、与前车的相对速度、前车的期望加速度。
[0020]设计要求5：每完成一个工作循环后，前端车载雷达和后端车载雷达由第三工作模式切换至第一工作模式，以开始新的工作循环，即顺序切换。
[0021]设计要求6：是否向智能网联控制器传输新数据，取决于局部事件触发条件。
[0022]对于第一工作模式，本次雷达测得的相对位置数据与上一次数据差值满足预定条件时，触发本次与前车的相对位置测量值的数据传输。
[0023]对于第二工作模式，本次雷达测得的相对速度数据与上一次数据差值满足预定条件时，触发本次与前车的相对速度测量值的数据传输。
[0024]对于第三工作模式，本次雷达接收的前车期望加速度数据与上一次数据差值满足预定条件时，触发本次本次前车的期望加速度接收值的数据传输。
[0025]进一步地，所述前端车载雷达与智能网联控制器间、智能网联控制器与后端车载雷达间、智能网联控制器与驱动控制器间、智能网联控制器与制动控制器间均通过车载网络连接。
[0026]进一步地，所述后车前端车载雷达与前车后端车载雷达间通过无线网络连接。
[0027]进一步地，所述驱动控制器通过驱动机械装置执行汽车驱动工作，制动控制器通过制动机械装置制动汽车工作；所述驱动控制器和驱动机械装置间，所述制动控制器与制动机械装置间，均通过线缆连接。
[0028]与现有技术相比较，本专利技术具有如下技术优势：
[0029]1、现有车载雷达仅实现感知功能，无法获取前车期望加速度，不能根据前车的突发变化做出及时的调整。
[0030]现有V2X无线通信技术受路况及信道资源限制，无法保证低延迟可靠通信本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种周期性事件触发控制汽车编队的方法，实现该方法的系统包括包括前端车载雷达、后端车载雷达、智能网联控制器、驱动控制器及制动控制器；所述前端车载雷达用于感知与前车的相对位置、相对速度和接收前车运动状态信息；所述智能网联控制器是编队行驶的主控模块，根据输入通过内置算法做出决策；所述驱动控制器和制动控制器用于执行智能网联控制器的决策，驱动控制器用于驱动汽车，制动控制器用于制动汽车；所述后端车载雷达用于发送自车的运动状态信息；其特征在于：该方法包括三种模式，具体实施如下：第一工作模式：指汽车编队中的车辆通过车载雷达测量与其前车的相对位置的工作模式；该模式仅需后车的前端车载雷达工作，后车的前端车载雷达发射无线电波，当无线电波到达其前车时将被反射回来；根据无线电波的速度和接收回波时刻相对于发射时刻的时间差，可得与其前车的相对位置；当后车的前端车载雷达测得的相对位置数据与上一次数据差值满足预定条件时，向智能网联控制器传输本次与前车的相对位置测量值；第二工作模式：指汽车编队中的车辆通过车载雷达测量与其前车的相对速度的工作模式；该仅需后车的前端车载雷达工作；后车的前端车载雷达发射无线电波，并分析其前车反射的无线电波的频率变化，测得与其前车的相对速度；当本次后车前端车载雷达测得的相对速度数据与上一次数据差值满足预定条件时，向智能网联控制器传输本次与前车的相对速度测量值；第三工作模式：指汽车编队中的车辆通过车载雷达进行车
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车无线通信，前车向后车传输期望加速度的工作模式；该模式需后车的前端车载雷达和前车的后端车载雷达工作；前车的后端车载雷达，用于传输车期望加速度；前车的后端车载雷达作为车
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车无线通信的发送器，解码并向后车传输其期望加速度；后车的前端车载雷达作为车
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车无线通信的接收器，接收并解码其前车传输的期望加速度；当本次后车的前端车载雷达接收的前车期望加速度数据与上一次数据差值满足预定条件时，向智能网联控制器传输本次前车的期望加速度接收值。2.根据权利要求1所述的一种周期性事件触发控制汽车编队的方法，智能网联控制器通过驱动控制器或制动控...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅安琪，陈思嘉，乔俊飞，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：