列队行驶控制设备、包括该设备的系统及其方法与流程

列队行驶控制设备、包括该设备的系统及其方法
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2020年8月5日提交的申请号为10-2020-0098164的韩国专利申请的优先权和权益，该韩国专利申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
3.本公开涉及一种列队行驶控制设备、包括该设备的系统及其方法。


背景技术：

4.列队行驶(platooning)是在多个车辆以预定间隔排列成一列的状态下执行自动驾驶的技术。前导车辆(leading vehicle)是位于列队行驶车辆组的最前面的车辆，前导车辆可以在进行列队行驶时控制跟随前导车辆的一个或多个跟随车辆(following vehicle)。
5.当进行这样的列队行驶时，车辆之间的车辆间距离应当保持为狭窄，以改善燃料经济性，从而最小化空气阻力的增加以及其它车辆向列队行驶车辆组中的插入。当如上所述使车辆间距离保持为狭窄时，难以排除在由前方的危险情况引起的紧急制动期间发生碰撞的可能性。
6.因此，正在开发许多技术以在将车辆间距离保持为狭窄的同时维持安全性。然而，尽管开发了这些技术，但不能完全排除由诸如路面摩擦力的变化、坡度变化和制动器恶化的外部因素引起的列队行驶车辆之间的碰撞，并且在诸如货车的具有较大车辆重量的移动体的情况下，还会根据惯性而产生较大碰撞能量。在这种情况下，当列队行驶车辆组中的前导车辆由于施加到该前导车辆的累积冲击量而被向前推动时，可能发生与其它车辆的重大事故。
7.在该背景技术部分中公开的以上信息仅用于增强对本公开背景的理解，因此，其可能包含不构成该国本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。


技术实现要素：

8.本公开提供一种列队行驶控制设备、包括该设备的系统及其方法，其能够当在列队行驶驾驶期间执行紧急制动时，通过利用路面的滑动率来减小集中于在前车辆的连锁碰撞的冲击。
9.特别地，本公开的示例性实施例提供一种列队行驶控制设备、包括该设备的系统及其方法，其能够在产生了制动压力低于路面的临界摩擦力的制动压力的区域(在abs进入之前)或在路面极限(abs控制应用/车轮滑动产生)之后的所有情况下，通过利用轮胎和路面之间的抓地力，来减小集中于在前车辆的连锁碰撞的冲击。
10.本公开的技术目的不限于上述目的，并且本领域技术人员从权利要求书的描述中可以清楚地理解未提及的其它技术目的。
11.本公开的示例性实施例提供一种列队行驶控制设备，其包括：处理器，被配置为判
断在列队行驶期间发生碰撞的可能性，以及当存在碰撞的可能性时，通过判断是否操作防抱死制动系统(abs)并根据是否操作abs来执行避免碰撞控制或制动控制；以及存储装置，被配置为存储通过处理器获得的数据和用于驱动处理器的算法，其中，当操作abs时避免碰撞控制可行时，该设备可以根据车速、车辆重量和路面的状态来计算制动压力的减压量，并且可以根据制动压力的减压量来控制偏心制动，以执行避免碰撞控制。
12.在示例性实施例中，处理器可以根据速度恢复力、车速和车辆重量来判断路面的状态。
13.在示例性实施例中，存储装置存储用于存储每个车辆重量的、与车速和路面的状态匹配的速度恢复力的路面判断图以及存储用于存储每个车辆重量的、与车速和路面的状态匹配的减压量的减压量设定图。
14.在示例性实施例中，当操作abs时避免碰撞控制可行时，处理器可以基于在前车辆，以“之”字形控制跟随车辆的避免方向。
15.在示例性实施例中，当操作abs时避免碰撞控制可行时，处理器可以通过向转向内侧的车轮施加最高的路面摩擦系数来保持abs控制，并且减小施加到转向外侧的车轮的制动压力以执行部分偏心制动。
16.在示例性实施例中，当没有操作abs时，处理器可以保持转向操作控制，并且根据异常制动力曲线来增加车轮的制动压力。
17.在示例性实施例中，当车辆的减速度增加时，处理器可以根据异常制动力曲线，增加施加到车辆的前轮的制动压力，并且减小施加到车辆的后轮的制动压力。
18.在示例性实施例中，当操作abs时避免碰撞控制不可行时，处理器可以执行车轮的滑动控制，使得能够保持转向操作控制并且使车轮的制动距离最小化。
19.在示例性实施例中，当存在碰撞的可能性时，处理器可以通过避免碰撞控制以及控制左轮滑动和右轮滑动来诱导车辆的侧面碰撞。
20.在示例性实施例中，处理器可以通过利用在前车辆的减速度和本车辆的减速度来计算在前车辆的停止制动距离和本车辆的停止制动距离，并且利用在前车辆的停止制动距离和本车辆的停止制动距离来判断碰撞的可能性。
21.本公开的示例性实施例提供一种车辆系统，其包括：列队行驶控制设备，被配置为判断在列队行驶期间发生碰撞的可能性，并且当存在碰撞的可能性时，通过判断是否操作防抱死制动系统(abs)并根据是否操作abs来执行避免碰撞控制或制动控制；以及通信装置，被配置为将从列队行驶控制设备接收的避免碰撞控制的命令和制动控制的命令发送到列队行驶车辆，当操作abs时避免碰撞控制可行时，列队行驶控制设备可以根据车速、车辆重量和路面的状态来计算制动压力的减压量，并且根据制动压力的减压量来控制偏心制动。
22.在示例性实施例中，列队行驶控制设备可以根据速度恢复力、车速和车辆重量来判断路面的状态。
23.在示例性实施例中，当操作abs时避免碰撞控制可行时，列队行驶控制可以基于在前车辆，以“之”字形控制跟随车辆的避免方向。
24.在示例性实施例中，当操作abs时避免碰撞控制可行时，列队行驶控制设备可以通过向转向内侧的车轮施加最高的路面摩擦系数来保持abs控制，并且减小施加到转向外侧
的车轮的制动压力以执行部分偏心制动。
25.本公开的示例性实施例提供了一种列队行驶控制方法，其包括：判断在列队行驶期间发生碰撞的可能性；当存在碰撞的可能性时，判断是否操作防抱死制动系统(abs)；根据是否操作abs来执行避免碰撞控制或制动控制；以及将避免碰撞控制的命令和制动控制的命令发送到列队行驶车辆。
26.在示例性实施例中，判断在列队行驶期间发生碰撞的可能性可以包括：通过利用在前车辆的减速度和本车辆的减速度来计算在前车辆的停止制动距离和本车辆的停止制动距离，以及利用在前车辆的停止制动距离和本车辆的停止制动距离来判断碰撞的可能性。
27.在示例性实施例中，根据是否操作abs来执行避免碰撞控制或制动控制可以包括：根据速度恢复力、车速和车辆重量来判断路面的状态。
28.在示例性实施例中，根据是否操作abs来执行避免碰撞控制或制动控制可以包括：当操作abs时避免碰撞控制可行时，基于在前车辆，以“之”字形控制跟随车辆的避免方向。
29.在示例性实施例中，根据是否操作abs来执行避免碰撞控制或制动控制可以包括：当操作abs时避免碰撞控制可行时，通过向转向内侧的车轮施加最高的路面摩擦系数来保持abs控制，以及减小施加到转向外侧的车轮的制动压力以执行部分偏心制动。
30.在示例性实施例中，根据是否操作abs来执行避免碰撞控制或制动控制可以包括：当没有操作abs时，保持转向操作控制；以及根据异常制动力曲线，控制增加车轮的制动压力。
31.根据本技术，可以在列队行驶期间执行紧急制动时，通过利用路面的滑动率来减小集中于在前车辆的连锁碰撞的冲击。
32.另外，可以提供可以通过本文件直接或间接识别的各种效果。
附图说明
33.图1示出了示出根据本公开的一种形式的包括列队行驶控制设备的车辆系统的配置的框图。
34.图2示出了本公开的一种形式的列队行驶控制设备的操作流程。
35.图3示出了用于描述本公开的一种形式的列队行驶控制设备的碰撞判断方法的流程图。
36.图4示出了示出本公开的一种形式的列队行驶车辆的碰撞的屏幕的示例。
37.图5示出了用于具体描述本公开的一种形式的在判断碰撞之后不操作abs时控制压力增加的方法的流程图。
38.图6示出了示出本公开的一种形式的异常制动力曲线的曲线图。
39.图7示出了本公开的一种形式的用于具体描述在判断碰撞之后操作abs的情况下不可能执行避免控制时的控制方法的流程图。
40.图8示出了用于描述本公开的一种形式的列队行驶车辆的可避免控制的视图。
41.图9示出了用于描述本公开的一种形式的列队行驶车辆的不可避免控制的流程图。
42.图10a、图10b、图10c和图10d示出了用于描述本公开的一种形式的利用mu滑动曲
线的最佳摩擦力控制的示例的视图。
43.图11a和图11b示出了用于描述本公开的一种形式的车辆行驶方向的视图。
44.图12示出了示出本公开的一种形式的路面判断图的屏幕的示例。
45.图13示出了示出本公开的一种形式的路面判断图的屏幕的示例。
46.图14示出了本公开的一种形式的用于具体描述用于在列队行驶驾驶期间执行紧急制动时减少碰撞能量的车辆控制方法的流程图。
47.图15示出了本公开的一种形式的计算系统。
具体实施方式
48.在下文中，将参照示例性附图详细描述本公开的一些示例性实施例。应注意的是，在将附图标记添加到每个附图的组成元件时，相同的组成元件即使示出在不同附图上也尽可能地具有相同的附图标记。另外，在描述本公开的示例性实施例时，当确定相关的公知配置或功能的详细描述对本公开的示例性实施例的理解产生干扰时，将省略其详细描述。
49.在描述根据本公开的示例性实施例的组成元件时，可以使用诸如“第一”、“第二”、“a”、“b”、“(a)”、“(b)”的术语。这些术语仅旨在将一个组成元件与其它组成元件区分开，并且这些术语不限制组成元件的性质、顺序或次序。另外，除非不同地定义，否则本文中使用的包括技术科学术语的所有术语具有与本公开所属技术领域的技术人员(本领域技术人员)通常理解的含义相同的含义。在通用词典中定义的术语应被解释为具有与相关领域的上下文中的含义匹配的含义，并且除非在本说明书中明确定义，否则这些术语不应被解释为具有理想或过于正式的含义。
50.在下文中，将参照图1至图15详细描述本公开的示例性实施例。
51.图1示出了示出根据本公开的示例性实施例的包括列队行驶控制设备的车辆系统的配置的框图，图2示出了根据本公开的示例性实施例的列队行驶控制设备的操作流程。
52.包括在列队行驶车辆组中的前导车辆lv和跟随车辆fv可以在道路上进行列队行驶。前导车辆lv和跟随车辆fv1、fv2、fv3、...和fvn可以在保持预定距离的同时行驶。在行驶时，前导车辆lv或跟随车辆fv1可以调节前导车辆lv和跟随车辆fv1之间的距离。根据驾驶员的操作，前导车辆lv或跟随车辆fv1可以增加或减小车辆间距离。前导车辆lv和跟随车辆fv可以向驾驶员提供直观和简单的用户界面，以接收用于调节车辆间距离的输入。
53.前导车辆lv和跟随车辆fv1、fv2、fv3、...和fvn可以在行驶时判断它们是否与前方障碍物碰撞，并且可以在制动控制期间预测它们是否与前方车辆碰撞。
54.因此，前导车辆lv和跟随车辆fv1、fv2、fv3、...和fvn可以执行制动控制以防止碰撞，并且可以操作防抱死制动系统(abs)。
55.abs通过即使在驾驶员执行紧急制动时也保持可以执行轮胎的转向操作控制的状态来帮助驾驶员应对危险。换言之，当驾驶员在紧急情况下执行紧急制动时，尽管轮胎停止了行驶，但由于强烈的惯性车辆无法立即停止，因此车辆滑动，并且由于制动的轮胎与粗糙路面之间的强烈摩擦而在道路上残留轮胎的痕迹。该现象称为制动锁定现象，并且当发生这种制动锁定现象时，可能无法执行轮胎的纵向控制和横向控制，从而导致事故，因此abs可以控制施加到车辆的四个车轮上的制动压力，使得即使在驾驶员执行紧急制动时也可以执行轮胎的转向操作控制。
56.因此，根据紧急制动期间是否操作abs，前导车辆lv和跟随车辆fv1、fv2、fv3、...和fvn可以增加或减小对车辆的每个车轮的制动压力。
57.另外，当在紧急制动期间没有操作abs时，前导车辆lv和跟随车辆fv1、fv2、fv3、...和fvn可以根据异常制动力曲线，来增加施加到每个车轮的制动压力，并且当操作abs时，由于施加的制动压力超过路面摩擦力而导致滑动，难以额外地增加制动压力，因此前导车辆lv和跟随车辆fv1、fv2、fv3、...和fvn可以根据避免碰撞控制是否可行来执行制动控制或避免碰撞控制。
58.因此，前导车辆lv和跟随车辆fv1、fv2、fv3、...和fvn可以通过在保持超过联合制动系统(cbs)的制动力的同时，避免在制动期间损失侧向摩擦力并且通过对一侧(one side)的部分的摩擦系数的最佳控制来增加偏航力矩，从而可以确保碰撞时的侧面碰撞并且将冲击量最小化。另外，在列队行驶碰撞的情况下，通过在前车辆和后车辆之间执行“之”字形转向，可以针对跟随车辆的额外事故确保安全性。
59.参照图1，根据本公开的示例性实施例的车辆系统10包括列队行驶控制设备100、感测装置200、全球定位系统(gps)接收装置300、通信装置400、导航装置500、界面装置600、转向控制装置700、制动控制装置800和发动机控制装置900。
60.列队行驶控制设备100可以判断在列队行驶期间发生碰撞的可能性，并且当存在碰撞可能性时，可以通过判断是否操作abs并根据是否操作abs来执行避免碰撞控制或制动控制。
61.特别地，当存在碰撞可能性但没有操作abs时，列队行驶控制设备100通过增加施加到车辆的每个车轮的制动压力来使制动距离最小化，并且当操作abs时，由于施加的制动压力超过路面摩擦力而导致滑动，难以额外地增加制动压力，因此判断避免碰撞控制是否可行。
62.因此，当操作abs时避免碰撞控制可行时，设备100可以根据车速、车辆重量和路面的状态来计算制动压力的减压量，并且可以根据制动压力的减压量来控制偏心制动，以执行避免碰撞控制。
63.如上所述操作的列队行驶控制设备100可以以包括存储器和处理每个操作的处理器的独立硬件装置的形式实现，并且可以以包括在诸如微处理器或通用计算机系统的其它硬件装置中的形式驱动。
64.列队行驶控制设备100可以包括存储装置110和处理器120。
65.存储装置110可以存储感测装置200的感测结果、从gps接收装置300接收的gps信息、从通信装置400接收的交通灯信息、从其它车辆接收的列队行驶组中的车辆的车辆信息和交通状况信息、从导航装置500接收的道路信息、通过处理器120获得的数据以及列队行驶控制设备100进行操作所需的数据和/或算法等。
66.作为示例，存储装置110可以存储与以下相关的信息：在前车辆是否制动、本车辆的abs标志、判断是否遵循本车辆的所需减速度的结果、本车辆的侧面和侧后方车辆、本车辆的每个车速的滑动、本车辆的重量、侧面和侧后方环境等。另外，存储装置110可以存储通过v2x通信接收的在前车辆的位置信息、车速信息等。另外，存储装置110可以存储由感测装置200感测的、与前方障碍物，例如前方车辆相关的信息。
67.作为示例，存储装置110可以存储如图12所示的路面判断图和如图13所示的减压
量设定图。路面判断图包括根据车速、车辆重量和路面的恢复速度，并且减压量设定图包括根据车速、车辆重量和路面的减压量。可以通过实验值来预先设置并存储这样的路面判断图和减压量设定图。
68.存储装置110可以包括诸如以下类型的存储器之中的至少一种类型的存储介质：闪速存储器、硬盘、微型存储器、卡(例如，安全数字(sd)卡或极限数字(xd)卡)、随机存取存储器(ram)、静态ram(sram)、只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可擦除prom(eeprom)、磁性存储器(mram)、磁盘和光盘。
69.处理器120可以电连接到存储装置110，可以电控制每个组件，并且可以是执行软件命令的电路，从而执行以下描述的各种数据处理和计算。处理器120可以是例如安装在车辆中的电子控制单元(ecu)、微控制器单元(mcu)或其它子控制器。
70.处理器120可以判断在列队行驶期间发生碰撞的可能性，并且当存在碰撞可能性时，可以通过判断是否操作abs并根据是否操作abs来执行避免碰撞控制或制动控制。
71.处理器120可以根据车速、车辆重量和路面的状态来计算制动压力的减压量，并且可以根据制动压力的减压量来控制偏心制动。
72.处理器120可以根据速度恢复力、车速和车辆重量来判断路面的状态。
73.当操作abs时避免碰撞控制可行时，处理器120可以基于在前车辆，以“之”字形控制跟随车辆的避免方向。
74.当操作abs时避免碰撞控制可行时，处理器120可以通过向转向内侧的车轮施加最高的路面摩擦系数来保持abs控制，并且可以减小施加到转向外侧的车轮的制动压力以执行部分偏心制动。
75.处理器120可以当没有操作abs时保持转向操作控制，并且根据异常制动力曲线来控制车轮的制动压力的增加，并且当车辆减速度增加时，可以根据异常制动力曲线来增加施加到车辆前轮的制动压力并减小施加到后轮的制动压力。
76.当操作abs时避免碰撞控制不可行时，处理器120可以执行能够保持转向操作控制并且最小化车轮的制动距离的车轮的滑动控制。
77.当存在车辆碰撞的可能性时，处理器120可以通过控制避免碰撞控制以及控制左轮滑动和右轮滑动来诱导车辆的侧面碰撞。
78.处理器120可以通过利用在前车辆的减速度和本车辆的减速度来计算在前车辆的停止制动距离和本车辆的停止制动距离，并且可以利用在前车辆的停止制动距离和本车辆的停止制动距离来判断碰撞的可能性。
79.参照图2，处理器120可以通过利用在前车辆的减速度信息和本车辆的减速度信息来计算在前车辆的停止制动距离和本车辆的停止制动距离，并且当从本车辆的停止制动距离减去在前车辆的停止制动距离而获得的值大于在前车辆与本车辆之间的当前车辆间距离时，可以判断可能发生碰撞(s101)。
80.处理器120判断是否操作abs，并且当没有操作abs时保持制动压力增加控制和转向操作控制(s102)。在这种情况下，处理器120在考虑本车辆的重量的情况下，根据异常制动力曲线来计算与本车辆的减速度相对应的制动压力增加率，并且根据所计算的制动压力增加率来增加施加到车辆的每个车轮的制动压力。
81.当操作abs时施加的压力超过路面摩擦力而引起滑动，从而使得不可能额外地增
加制动压力时，处理器120判断避免碰撞控制是否可行(s103)。在这种情况下，处理器120可以根据在本车辆的周围和/或在本车辆的旁边车道中是否有车辆行驶，来判断避免碰撞控制是否可行。
82.当侧面和侧后方的碰撞避免控制不可行时，处理器120保持原始的转向操作控制值，并且基于mu滑动曲线(mu slip curve)并且通过最佳abs滑动控制来最小化所有车轮的制动距离(s104)。
83.当侧面和侧后方的碰撞避免控制可行时，处理器120基于在前车辆，以“之”字形方向执行避免转向操作控制(s105)。在这种情况下，处理器120判断车轮速度平均恢复力，保持对转向内侧的abs滑动摩擦力的最佳控制，基于路面判断图判断路面的状态，并且根据所判断的路面状态来判断转向外侧的减压量，以执行避免转向的转向操作(“之”字形)和车轮制动压力减压控制(s106)。
84.随后，处理器120将用于避免碰撞控制的车轮制动压力控制命令和转向操作控制命令发送到通信装置400，以将它们发送到外部列队行驶装置。
85.如此，根据本公开，当发生由列队行驶车辆的紧急制动引起的碰撞时，可以通过对路面摩擦系数的最佳控制来使冲击最小化。换言之，根据本公开，在列队行驶车辆碰撞时，通过优化路面摩擦系数、通过使用避免转向操作控制以及左轮和右轮滑动控制，可以使得发生侧面碰撞而不是正面碰撞。
86.另外，根据本公开，当没有操作abs时，可以通过在路面上发生过度滑动之前，利用由制动压力而额外地增加的压力来增加制动力并减小冲击量，所以可以在考虑异常制动力曲线的情况下，通过增加前轮和后轮的制动压力来最小化制动距离以防止碰撞。
87.根据本公开，当操作abs时，由于在路面上的过度滑动而无法额外地增加制动压力，因此当由于侧面和侧后方的障碍物而导致避免碰撞制动不可行时，也可以保持现有的转向操作和abs控制。
88.另外，根据本公开，当操作abs时，由于不存在侧面和侧后方的障碍物而避免碰撞制动可行时，可以执行部分偏心制动。换言之，可以通过保持对转向内侧的车轮施加最高摩擦系数的abs控制并且减小转向外侧的车轮的制动压力，来执行避免碰撞控制。另外，根据本公开，当选择避免方向时，可以通过相对于在前车辆以“之”字形执行转向操作控制，来最小化碰撞的可能性。
89.感测装置200可以包括一个或多个传感器，该一个或多个传感器感测位于本车辆周围的障碍物，例如在前车辆，并且测量该障碍物的距离和/或相对速度。感测装置200可以包括多个传感器以获得这种外部信息，并且可以进一步包括摄像头、雷达超声传感器、激光扫描器和/或转角雷达、激光雷达、加速度传感器、偏航率传感器、扭矩测量传感器和/或车轮速度传感器、转向角传感器等。
90.gps接收装置300接收gps信息，并且将gps信息提供给列队行驶控制设备100。因此，列队行驶控制设备100可以基于gps信息来检查车辆的位置。
91.在本公开中，通信装置400是利用各种电子电路来实现以通过无线或有线连接来发送和接收信号的硬件装置，通信装置400可以通过利用车载网络通信技术或无线因特网访问或短程通信技术，来与车辆外部的服务器、基础设施以及其它车辆执行v2x、v2v或v2i通信。
92.此处，可以通过作为车载网络通信技术的控制器局域网络(can)通信、本地互连网络(lin)通信或flex-ray通信来执行车载通信。另外，无线通信技术可以包括无线lan(wlan)、无线宽带(wibro)、wi-fi、全球微波接入互操作性(wimax)等。另外，短程通信技术可以包括蓝牙、zigbee、超宽带(uwb)、射频识别(rfid)，红外数据通信(irda)等。
93.例如，通信装置400可以通过与列队行驶车辆之间发送或接收列队行驶信息来与列队行驶车辆共享列队行驶信息。在这种情况下，列队行驶信息可以包括列队行驶车辆的目的地、路线、车速、车辆间距离、碰撞信息、避免碰撞命令等。
94.导航装置500提供到列队行驶车辆的目的地的路线和地图信息，并且可以将道路信息提供给列队行驶控制设备100。
95.界面装置600可以包括用于从用户接收控制命令的输入装置和用于输出列队行驶控制设备100的操作状态及其结果等的输出装置。
96.此处，输入装置可以包括键盘按钮，并且可以包括鼠标、操纵杆、旋钮(jog shuttle)、手写笔等。另外，输入装置可以包括在显示器上实现的软键盘。作为示例，输入装置可以输入针对加入列队行驶车辆组的批准或拒绝。
97.输出装置可以包括显示器，并且还可以包括诸如扬声器的语音输出装置。在这种情况下，当在显示器上设置由触摸膜、触摸片或触摸板形成的触摸传感器时，显示器可以用作触摸屏，并且可以以输入装置和输出装置集成的形式来实现。作为示例，输出装置可以显示列队行驶信息，并且例如，列队行驶信息可以包括诸如以下的信息：到目的地的路线信息、与其它车辆的通信内容、加入列队行驶车辆组的批准、解除(release)列队行驶车辆组以及列队行驶情况。
98.在这种情况下，显示器可以包括液晶显示器(lcd)、薄膜晶体管液晶显示器(tft lcd)、有机发光二极管显示器(oled显示器)、柔性显示器、场发射显示器(fed)和3d显示器中的至少一个。
99.转向操作控制装置700可以被配置为控制车辆的转向角度，并且可以包括方向盘、与方向盘联动的致动器以及控制致动器的控制器。
100.制动控制装置800可以被配置为控制车辆的制动，并且可以包括控制车辆的制动的控制器。
101.发动机控制装置900可以被配置为控制车辆的发动机驱动，并且可以包括控制车速的控制器。
102.这样，根据本公开，在列队行驶期间发生紧急制动的情况下，可以通过以下操作使列队行驶期间的碰撞最小化：当没有操作abs时增加制动压力，当操作abs时判断避免碰撞控制是否可行，当避免碰撞控制不可行时，执行最佳制动控制以最小化所有车轮的制动距离，并且当避免碰撞控制可行时，通过根据车速、车辆重量和路面状态判断减压量来执行偏心制动以执行避免碰撞控制。
103.在下文中，将参照图3和图4详细描述根据本公开的示例性实施例的列队行驶控制方法。图3示出了用于描述根据本公开的示例性实施例的列队行驶控制设备的碰撞判断方法的流程图，图4示出了根据本公开的示例性实施例的示出列队行驶车辆的碰撞的屏幕的示例。
104.在下文中，假定图1的列队行驶控制设备100执行图3的过程。另外，在图3的描述
中，被描述为正在由装置执行的操作可以理解为正在由列队行驶控制设备100的处理器120控制。
105.参照图3，列队行驶控制设备100基于从在前车辆接收的在前车辆的制动信息来判断在前车辆是否制动(s201)。
106.当在前车辆制动时，本车辆的列队行驶控制设备100存储在前车辆的减速度信息和本车辆的减速度信息(s202)，并通过利用在前车辆的减速度信息和本车辆的减速度信息来计算在前车辆的停止制动距离和本车辆的停止制动距离(s203)。
107.随后，列队行驶控制设备100判断本车辆的停止制动距离与在前车辆的停止制动距离之间的差是否大于本车辆和在前车辆之间的当前车辆间距离(s204)，并且当该差大于当前的车辆间距离时，判断本车辆和在前车辆之间将发生碰撞(s205)。
108.如图4所示，当在列队行驶期间发生紧急制动时，在列队行驶车辆之间可能发生碰撞。
109.在下文中，将参照图5和图6详细描述根据本公开的示例性实施例的车辆的列队行驶控制方法。图5示出了用于具体描述根据本公开的示例性实施例的在判断碰撞之后没有操作abs时控制压力增加的方法的流程图，图6示出了示出根据本公开的示例性实施例的异常制动力曲线的曲线图。
110.在下文中，假定图1的列队行驶控制设备100执行图5的过程。另外，在图5的描述中，被描述为正在由装置执行的操作可以理解为正在由列队行驶控制设备100的处理器120控制。
111.参照图5，列队行驶控制设备100检查是否可能发生碰撞以及是否操作abs(s301)。即，列队行驶控制设备100判断发生碰撞的可能性(s302)，并且当判断将发生碰撞时，判断是否操作abs(s303)，并且当操作abs时，根据避免碰撞控制是否可行来执行制动控制(s304)。
112.另一方面，当没有操作abs时，列队行驶控制设备100在考虑本车辆的重量的情况下，计算异常制动力曲线(s305)。
113.随后，列队行驶控制设备100计算与本车辆的减速度相对应的、前轮和后轮的制动压力增加率(s306)。
114.随后，列队行驶控制设备100根据与本车辆的减速度相对应的、前轮和后轮的制动压力增加率，来控制前轮和后轮的压力增加(s307)。
115.当没有操作abs控制时，施加的压力没有超过在路面上的摩擦力而没有产生滑动，因此可以增加额外的制动压力。因此，列队行驶控制设备100可以在考虑图6的异常制动力曲线的情况下，计算前轮和后轮之间的差值比。
116.当车辆减速度为a时，前轮制动力bf和后轮制动力br与车辆的动态负载分布成比例，并且可以表示为等式1。
117.(等式1)
[0118][0119]
此处，bf表示前轮制动力，br表示后轮制动力，并且m表示路面摩擦系数。m＝a/g，“a”表示车辆减速度，“g”表示重力加速度，wf表示前轮的重量，wr表示后轮的重量，w表示车辆的重量，“h”表示重心，“l”表示车轮轴距离。
[0120]
如图6所示，示出了根据前轮制动力bf和后轮制动力br的负载车辆的异常曲线和空车的异常曲线，并且前轮制动力bf随着车辆减速度的增加而增加。
[0121]
当使用如图6所示的异常制动力曲线时，可以基于车辆的重量信息(车辆/前轮和后轮)，将车辆减速度的压力另外地增加到考虑车辆的重心的移动的路面极限点。
[0122]
例如，当以0.5g的车辆减速度制动车辆时，在操作abs之前，车辆减速度实时地增加至0.6g时，前轮的制动压力比可以从68％增加至72％，并且后轮的制动压力比可以从32％降低至28％。
[0123]
这样，可以根据异常制动力曲线和车辆减速度、通过实验值来预先设置制动压力比并且进行存储。
[0124]
在下文中，将参照图7和图8详细描述根据本公开的示例性实施例的用于车辆的列队行驶控制方法。图7示出了用于具体描述根据本公开的示例性实施例的在判断碰撞之后操作abs时避免碰撞控制不可行时的控制方法的流程图，图8示出了用于描述根据本公开的示例性实施例的列队行驶车辆的避免碰撞控制的视图。
[0125]
在下文中，假定图1的列队行驶控制设备100执行图7的过程。另外，在图7的描述中，被描述为由装置执行的操作可以理解为由列队行驶控制设备100的处理器120控制。
[0126]
参照图7，列队行驶控制设备100检查碰撞判断和是否操作abs(s401)；判断是否发生碰撞(s402)；当判断将发生碰撞时判断是否操作abs(s403)；并且当没有操作abs时执行压力增加控制(s404)。
[0127]
另一方面，当操作abs时，列队行驶控制设备100判断在避免制动期间是否存在周围碰撞(s405)；并且当避免制动可行时(当在避免制动期间没有发生周围碰撞时)，执行滑动优化偏心压力控制(s406)。
[0128]
另一方面，当避免制动不可行时(当在避免制动期间发生周围碰撞时)，列队行驶控制设备100保持对车辆的所有车轮的通常abs控制，并且不执行避免转向操作(s407)。图8示出了当在列队行驶期间执行紧急制动时，跟随车辆fv1在用于避免碰撞的避免制动期间感测到周围碰撞的示例。
[0129]
在下文中，将参照图9至图13详细描述根据本公开的示例性实施例的用于车辆的行驶控制方法。图9示出了用于描述根据本公开的示例性实施例的列队行驶车辆的避免碰撞控制的流程图，图10a、图10b、图10c和图10d示出了用于描述根据本公开的示例性实施例的利用mu滑动曲线的最佳摩擦力控制的示例的视图。图11a和图11b示出了用于描述根据本公开的示例性实施例的车辆行驶方向的视图，图12示出根据本公开的示例性实施例的路面
判断图的屏幕的示例，图13示出根据本公开的示例性实施例的示出路面判断图的屏幕的示例。
[0130]
在下文中，假定图1的列队行驶控制设备100执行图9的过程。另外，在对图9的描述中，被描述为由装置执行的操作可以理解为由列队行驶控制设备100的处理器120控制。
[0131]
图9示出了示意性地示出图7的滑动优化偏心压力控制过程s406的流程图。参照图9，当abs操作开始(前轮和后轮的减压开始)时(s501)，列队行驶控制设备100判断速度恢复力，即车轮速度平均恢复力(s502)。在这种情况下，可以在第一周期之后参考在abs的侧处的速度恢复力。此处，速度恢复力表示当在最佳abs滑动压力下进行减压时速度恢复的区域的梯度。
[0132]
列队行驶控制设备100保持对转向内侧abs滑动摩擦力的最佳控制(s503)。
[0133]
列队行驶控制设备100可以基于转向外侧路面判断图(图12)来判断路面(s504)。
[0134]
列队行驶控制设备100可以基于转向外侧减压量设定图(图13)来判断减压量(s505)。
[0135]
列队行驶控制设备100可以执行避免转向的转向操作并且减小车轮制动压力(s506)。在这种情况下，列队行驶控制设备100可以在与在前车辆的转向相反的方向上设置“之”字形保持方向，从而避免连续的碰撞。
[0136]
列队行驶控制设备100判断碰撞情况是否已经结束(s507)。当碰撞情况结束时，对列队行驶车辆的避免碰撞控制结束。
[0137]
图10a示出了mu滑动曲线的示意图，图10b示出了根据每个路面的滑动情况的摩擦系数的详细曲线图。参照图10a，可以看出，可以通过纵向滑动控制来进行优化，并且随着滑动的增加而在横向方向上迅速地恶化。因此，不在最大压力下执行车轮锁定。参照图10b，可以通过控制用于保持左右滑动差的压力来产生摩擦系数并且确保转向力。
[0138]
当在侧面和侧后方避免转向操作期间，由于旁边车道中的跟随车辆或路面状态(存在可避免车道)而使得避免可行时，可以通过施加考虑了mu滑动曲线的摩擦系数的偏心制动压力，来产生制动转向力，从而可以执行避免转向操作以防止侧面碰撞。
[0139]
为了使碰撞能量最小化，施加部分的abs以使转向内侧的车轮的滑动最大化(仅将abs控制施加到内侧的前轮和后轮)，并且将施加到转向外侧的车轮的制动压力减小至从用于每个路面的abs进入最佳滑动压力补偿delta p(减压量)来获得的值，以保持偏航力矩直到碰撞结束。没有简单地使用车轮锁定点的摩擦力来将转向外侧的车轮增压至最大压力，从而找到并减压相同的摩擦力的原因是，由于横向轮胎摩擦力如图10b所示急剧下降，因此无法确保调节稳定性。
[0140]
设备100可以保持对转向内侧的车轮施加最高的路面摩擦系数的abs控制并且减小向转向外侧的车轮施加的制动压力，以执行部分偏心制动，可以基于车轮速度恢复率，根据车辆重量和车速来判断路面，并且可以通过使用从最佳滑动点压力到最大压力点压力的减压，来执行持续产生转向偏航力矩直到碰撞结束的偏心制动和避免转向操作施加控制。
[0141]
参照图10c和图10d，当由于压力增加而发生滑动时，由于基础制动、压力超调(overshoot)等原因，不能通过滑动坡度来判断路面，但在abs之后的减压期间，
①
车轮中，
②
车轮的速度恢复力，可以根据空载状态下的车辆重量、车速和路面摩擦力的轮胎特性，以3d测量图的形式划分。
[0142]
在图11a中，当车辆必须转向右侧时，施加到右轮的制动力大于施加到左轮的制动力。这样，可以通过对左轮和右轮施加不同的制动力来产生车辆的转向操作力和偏心制动转向力。
[0143]
图11b示出了跟随车辆fv1和fv2在“之”字形方向上执行避免碰撞控制的示例。
[0144]
图12示出了基于将每个车辆重量的根据车速和路面的车轮速度恢复力匹配的表的路面判断图。即，当车辆是空车辆、重型车辆或负载(满载)车辆时，车辆的重量变化，并且速度恢复力根据车速和路面而不同。列队行驶控制设备100可以预先通过实验值来设置并存储这种路面判断图。在本公开中，设备100可以通过使用图12的路面判断图、根据车速、车辆重量和速度恢复力来判断路面的状态。在这种情况下，路面的状态可以包括冰状态、下雪状态、下雨状态、干燥状态等。
[0145]
图13示出了基于将每个车辆重量的根据车速和路面的减压量匹配的表的减压量判断图。即，当车辆是空车、重型车辆或负载(满载)车辆时，车辆的重量变化，并且减压量根据车速和路面而不同。列队行驶控制设备100可以预先通过实验值来设置并存储这样的减压量判断图。在本公开中，设备100可以通过利用图13的减压量判断图、根据路面的状态、车辆重量和速度恢复力来判断减压量。
[0146]
例如，列队行驶控制设备100在顺时针方向的避免碰撞控制期间，开始前轮和后轮的abs滑动控制(最大纵向减速度)。紧接在abs操作之后，当压力降低，初始车速增加，并且倾斜的车轮速度平均恢复力为0.6g时，通过继续右前轮和右后轮的最佳abs滑动控制并且判断左前轮和左后轮的减压量来执行减压控制。例如，当车速为80kph、速度恢复力为6.0g并且车辆重量处于负载车辆状态时，可以将路面判断为干沥青。
[0147]
因此，当车速为80kph并且车辆重量处于负载车辆状态时，并且当路面是干沥青时，相对于右侧的最佳滑动点处的压力的减压量可以确定为1.05bar。
[0148]
在下文中，将参照图14详细描述根据本公开的示例性实施例的列队行驶控制方法。图14示出了用于具体描述根据本公开的示例性实施例的当在列队行驶期间执行紧急制动时用于减少碰撞能量的车辆控制方法的流程图。在下文中，假定图1的列队行驶控制设备100执行图14的过程。另外，在图14的描述中，被描述为由装置执行的操作可以理解为由列队行驶控制设备100的处理器120控制。
[0149]
参照图14，列队行驶控制设备100判断是否没有操作abs(s601)；当没有操作abs时保持原始转向操作控制值，并且根据异常制动力曲线来发送压力增加(pcv压力控制阀)操作命令(s602)。随后，设备100可以通过利用无线通信，将压力增加操作命令发送到列队行驶车辆(s603)。
[0150]
列队行驶控制设备100判断当操作abs时，侧面和侧后方避免碰撞控制是否为不可行(s604)，并且当避免碰撞控制不可行时，命令执行以下操作：保持原始转向操作控制值和保持最佳abs滑动控制(pcv压力控制阀)(s605)。随后，设备100可以通过利用无线通信，将用于保持最佳abs滑动控制(pcv压力控制阀)操作的命令发送至列队行驶车辆(s603)。
[0151]
当在步骤s604中避免碰撞控制可行时，列队行驶控制设备100命令执行以下操作：执行参照在前车辆的“之”字形避免转向操作；保持转向内侧的最佳abs滑动控制；以及执行转向外侧(pcv压力控制阀)(s606)。随后，列队行驶控制设备100可以通过利用无线通信向列队行驶车辆发送命令，以执行参照在前车辆的“之”字形避免转向操作、维持转向内侧的
最佳abs滑动控制以及执行转向外侧(pcv压力控制阀)操作(s603)。
[0152]
这样，根据本公开，当在列队行驶期间执行紧急制动时，(在abs进入之前)在产生了制动压力低于路面的临界摩擦力的区域或在路面极限(abs控制应用/车轮滑动产生)之后的所有情况下，通过利用轮胎和路面之间的抓地力，可以防止连锁碰撞的冲击集中于在前车辆。
[0153]
图15示出了根据本公开的示例性实施例的计算系统。
[0154]
参照图15，计算系统1000可以包括经由总线1200连接的至少一个处理器1100、存储器1300、用户界面输入装置1400、用户界面输出装置1500、存储装置1600和网络接口1700。
[0155]
处理器1100可以是中央处理单元(cpu)或对存储在存储器1300和/或存储装置1600中命令进行处理的半导体装置。存储器1300和存储装置1600可以包括各种类型的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)。
[0156]
因此，结合本文公开的示例性实施例描述的方法或算法的步骤可以直接实施为由处理器1100运行的硬件、软件模块或两者的组合。软件模块可以位于诸如ram存储器、闪速存储器、rom存储器、eprom存储器、eeprom存储器、寄存器、硬盘、可移除磁盘和cd-rom的存储介质(即，存储器1300和/或存储装置1600)中。
[0157]
示例性存储介质可以联接到处理器1100，处理器1100可以从存储介质中读取信息并且可以将信息写入到存储介质中。可选地，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可以位于用户终端内。可选地，处理器和存储介质可以作为单独的组件而位于用户终端中。
[0158]
以上描述仅是本公开的技术思想的示例，并且本公开所属领域的技术人员可以在不脱离本公开的本质特征的情况下进行各种修改和变型。
[0159]
因此，本公开中所公开的示例性实施例并非旨在限制本公开的技术思想，而是用于对本公开的技术思想进行解释，并且本公开的技术思想的范围不受这些示例性实施例的限制。本公开的保护范围应由所附的权利要求书解释，并且等同范围内的所有技术思想应解释为包括在本公开的范围内。