CN202394091U - 一种车辆的自动编队行驶*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种车辆的自动编队行驶***，包括一个领队车辆和由领队车辆引领的多个编队车辆，每个车辆包括：连接在嵌入式行车电脑上的无线通信模块、雷达模块、定位模块和整车控制器；整车控制器与嵌入式行车电脑通过CAN总线连接；雷达模块包括至少三个超声波雷达传感器，分别位于车头部的正前方、车头部的右前方和车头部的左前方；无线通信模块采用GPRS和WIFI的通信方式；编队行驶车辆的转向、加速、减速和制动行驶指令统一由领队车辆发出，多个编队车辆根据指令行驶。本实用新型可灵敏检测到前方车辆的加速、减速，停止或转弯，控制与前方车辆的距离，并且按照统一指令行驶，达到安全、高效的自动编队行驶。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车无线通信技术领域，特别是涉及一种车辆的自动编队行驶***。
背景技术
近年来，自主车辆的队形控制问题逐渐引起了研究人员的关注，这主要是因为随着世界范围的经济和科技的发展，车辆不断增多，公路***车流量也急剧增加，伴随着例如交通拥挤、交通事故、环境污染等不利现象的出现，造成严重的人身伤亡及经济损失。另外，在某些特殊领域，如在可见度低，地形复杂等恶劣行驶环境下，经常会出现自主车辆组成的车队以各种指定队形方式，通过互相协作完成探查、巡逻、援救等任务的情况，因此对于自主车辆的队形控制问题研究也成为研究的重点课题。车辆的编队控制在提高交通安全性和道路通行能力方面、军事和航天探测方面具有重大的理论和现实意义。
在我国，人口密度大，车辆拥有量也相对庞大，然而我国的公路建设相对发达国家有很大差距，在车辆控制方面也相对落后。因此交通拥塞、环境污染的现象在我国更加严重。由于地理位置、气候影响，我国的部分地区经常出现阴雨、大雾、降雪等天气，这些恶劣的气候因素，也对车辆行驶造成不利影响，减低了车辆行驶的安全性，导致相关的交通事故频繁发生，寻求各种解决交通问题的方法也就格外迫切。通过对车辆进行编队控制就是一种有效的车辆调度方法。
但目前国内的车辆编队行驶的研究多在控制模型和控制策略等理论研究，并未提出一种可行的应用到实际当中的车辆自动编队行驶***。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种车辆的自动编队行驶***，以实现自动控制与前方车辆的距离，并且按照统一的行驶指令行驶。
为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种车辆的自动编队行驶***，包括一个领队车辆和由所述领队车辆引领的多个编队车辆，每个车辆包括：
用于与自动编队行驶***中的其他车辆建立网络连接的无线通信模块；
用于检测与前方车辆距离的雷达模块；
用于记录本车位置信息的位置定位模块；
与所述无线通信模块、所述雷达模块、以及所述位置定位模块连接的嵌入式行车电脑；所述嵌入式行车电脑用于分析和处理由所述无线通信模块、所述雷达模块、以及所述位置定位模块传输的各个信息，并输出编队行驶指令；
与所述嵌入式行车电脑连接，用于执行所述嵌入式行车电脑输出的编队行驶指令以控制车辆执行机构运作的整车控制器。
优选地，所述整车控制器与嵌入式行车电脑通过CAN总线连接。
优选地，所述雷达模块包括至少三个超声波雷达传感器和信号处理器，所述三个超声波雷达传感器分别位于车头部的正前方、车头部的右前方和车头部的左前方。
优选地，所述无线通信模块包括无线网卡和无线路由器，并采用GPRS和WIFI的通信方式。
优选地，所述编队行驶指令统一由领队车辆发出，多个所述编队车辆根据行驶指令行驶。
如上所述，本实用新型的一种车辆的自动编队行驶***，具有以下有益效果：
通过无线通信模块使得领队车辆和编队车辆组成无线局域网络，建立连接，使得编队车辆接收领队车辆的行驶指令，控制车辆的加速、减速，停止或转弯，使得车辆按照前方车辆的行驶轨迹行驶，达到高效的自动编队行驶，保证编队车辆能够按领队车辆期望的相对距离和角度行驶，此外，通过在编队车辆和领队车辆的车身前部配置三个超声波雷达传感器，实现了车辆自动控制与前方车辆的距离，防止追尾，从而达到编队行驶的安全。
附图说明
图1显示为本实用新型的车辆自动编队行驶***的编队行驶示意图。
图2显示为本实用新型的车辆自动编队行驶***的每个车辆配置结构示意图。
元件标号说明：
1 整车控制器
2 嵌入式行车电脑
3 雷达模块
4 无线通信模块
5 定位模块
6 领队车辆
7 编队车辆
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
请参阅图1。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
如图1所示，本实用新型提供一种车辆的自动编队行驶***，包括一个领队车辆6和由所述领队车辆引领的多个编队车辆7。如图2所示，每个车辆包括：用于与自动编队行驶***中的其他车辆建立网络连接的无线通信模块4，所述无线通信模块4包括无线网卡和无线路由器，并采用GPRS和WIFI的通信方式；用于检测与前方车辆距离的雷达模块3，所述雷达模块3包括至少三个超声波雷达传感器和信号处理器，所述三个超声波雷达传感器分别位于车头部的正前方、车头部的右前方和车头部的左前方；用于记录本车位置信息的位置定位模块5；与所述无线通信模块4、所述雷达模块3、以及所述位置定位模块5连接的嵌入式行车电脑2，所述嵌入式行车电脑2用于分析和处理由所述无线通信模块4、所述雷达模块3、以及所述位置定位模块5传输的各个信息，并输出编队行驶指令；与所述嵌入式行车电脑2连接，用于执行所述嵌入式行车电脑2输出的编队行驶指令以控制车辆执行机构运作的整车控制器1，所述整车控制器1与嵌入式行车电脑通2过CAN总线连接；所述编队行驶指令统一由领队车辆6发出，多个所述编队车辆7根据行驶指令行驶。为使得本领域技术人员更更进一步熟知本***，以下将分别对领队车辆6和编队车辆7的配置结构进行详细描述。
1)领队车辆6包括：
无线通信模块4，包括无线网卡和无线路由器，并采用GPRS和WIFI的通信方式，用于与自动编队行驶***中的多个编队车辆7建立网络连接，领队车辆6与进行自动编队行驶的编队车辆7必须建立无线连接，连入同一无线局域网，以实现领队车辆6与编队车辆7间的实时通信，以向编队车辆7传输转向、加速、减速和制动的行驶指令，使得编队车辆7接受统一的行驶指令，按编队路线行驶；雷达模块3，包括至少三个超声波雷达传感器和信号处理器，三个超声波雷达传感器分别位于车头部的正前方、车头部的右前方和车头部的左前方，用于检测与前方车辆距离的，防止碰撞，保证编队行驶的安全；定位模块5，采用GPS定位模块，用于记录领队车辆6位置信息的位置，以通过网络向编队车辆7传输领队车辆6的位置信息；无线通信模块4、雷达模块3、定位模块5连接在嵌入式行车电脑2上，嵌入式行车电脑2用于分析和处理由所述无线通信模块4、所述雷达模块3、以及所述位置定位模块5传输的各个信息，三个超声波雷达传感器测得与前方车辆的距离信息后发送至信号处理器进行数据处理，最后将结果传输至嵌入式行车电脑2，嵌入式行车电脑2还处理编队车辆7通过无线网络传输过来的位置信息，嵌入式行车电脑2得到信息后做出整车响应策略，并向编队车辆6输出编队行驶指令。领队车辆6的嵌入式行车电脑2配置如下：
(1)安装802.11系列无线网卡，802.11a，802.11b，802.11g，802.11n或802.11p系列都可以，并打开Internet连接共享(Ics)服务；
(2)在“无线网络连接属性”中清除所有“首选访问点”；
(3)添加“电脑到电脑网络”，并指定网络名称(SSID)，以让编队车辆7找到编队的无线局域网络；
(4)选择配置“WEP数据加密”，以验证编队行驶中的编队车辆7。
领队车辆6还包括与嵌入式行车电脑2通过CAN总线连接的整车控制器1，用于执行所述嵌入式行车电脑2输出的行驶指令以控制车辆执行机构运作。
2)编队车辆7包括：
无线通信模块4，包括无线网卡和无线路由器，并采用GPRs和WIFI的通信方式，用于与自动编队行驶***中的领队车辆6和其它编队车辆7建立网络连接，编队车辆7与领队车辆6和其它编队车辆必须建立无线连接，连入同一无线局域网，以实现编队车辆7与领队车辆6间以及编队车辆7彼此间的实时通信，以接收领队车辆6传输的转向、加速、减速和制动的行驶指令，使得编队车辆7按统一的行驶指令，统一的编队路线行驶，同时编队车辆7彼此之间可以传输车辆位置的信息；雷达模块3，包括至少三个超声波雷达传感器和信号处理器，三个超声波雷达传感器分别位于车头部的正前方、车头部的右前方和车头部的左前方，以精确检测与前方车辆的距离，防止碰撞，保证编队行驶的安全；定位模块5，采用GPS定位模块，用于记录编队车辆7位置信息的位置，以通过网络向领队车辆6和其它编队车辆传输本编队车辆的位置信息；无线通信模块4、雷达模块3、定位模块5连接在嵌入式行车电脑2上，嵌入式行车电脑2用于分析和处理由所述无线通信模块4、所述雷达模块3、以及所述位置定位模块5传输的各个信息，三个超声波雷达传感器测得与前方车辆的距离信息后发送至信号处理器进行数据处理，最后将结果传输至嵌入式行车电脑2，嵌入式行车电脑2还处理领队车辆6通过无线局域网络传输过来的位置信息和编队行驶指令，嵌入式行车电脑2得到信息和指令后做出整车响应策略。编队车辆7的嵌入式行车电脑2配置如下：
(1)安装802.11系列无线网卡，802.11a，802.11b，802.11g，802.11n或802.11p系列都可以，并打开Internet连接共享(ICS)服务；
(2)在无线网络访问点或无线网络清单中选择领队车辆6建立的网络名称，输入验证密码，加入编队的无线局域网络，与领队车辆6及其它编队车辆7建立网络连接。
编队车辆7还包括与嵌入式行车电脑2通过CAN总线连接的整车控制器1，用于执行所述嵌入式行车电脑2输出的转向、加速、减速和制动的行驶指令，以控制车辆执行机构按编队行驶的统一指令运行，达到编队行驶的目的。
综上所述，本实用新型一种车辆的自动编队行驶***，通过无线通信模块使得领队车辆和编队车辆组成网络，建立连接，使得编队车辆接收领队车辆的行驶指令，控制车辆的加速、减速，停止或转弯，使得车辆按照前方车辆的行驶轨迹行驶，达到高效的自动编队行驶，保证编队车辆能够按领队车辆期望的相对距离和角度行驶，此外，通过在编队车辆和领队车辆的车身前部配置三个超声波雷达传感器，实现了车辆自动控制与前方车辆的距离，防止追尾，从而达到编队行驶的安全。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的不足而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
Claims (5)
1.一种车辆的自动编队行驶***，包括一个领队车辆和由所述领队车辆引领的多个编队车辆，其特征在于，每个车辆包括：
用于与自动编队行驶***中的其他车辆建立网络连接的无线通信模块；
用于检测与前方车辆距离的雷达模块；
用于记录本车位置信息的位置定位模块；
与所述无线通信模块、所述雷达模块、以及所述位置定位模块连接的嵌入式行车电脑；所述嵌入式行车电脑用于分析和处理由所述无线通信模块、所述雷达模块、以及所述位置定位模块传输的各个信息，并输出编队行驶指令；
与所述嵌入式行车电脑连接，用于执行所述嵌入式行车电脑输出的编队行驶指令以控制车辆执行机构运作的整车控制器。
2.根据权利要求1所述的车辆的自动编队行驶***，其特征在于：所述整车控制器与嵌入式行车电脑通过CAN总线连接。
3.根据权利要求1所述的车辆的自动编队行驶***，其特征在于：所述雷达模块包括至少三个超声波雷达传感器和信号处理器，三个所述超声波雷达传感器分别位于车头部的正前方、车头部的右前方和车头部的左前方。
4.根据权利要求1所述的车辆的自动编队行驶***，其特征在于：所述无线通信模块包括无线网卡和无线路由器，并采用GPRS和WIFI的通信方式。
5.根据权利要求1所述的车辆的自动编队行驶***，其特征在于：所述编队行驶指令统一由领队车辆发出，多个所述编队车辆根据行驶指令行驶。
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