一种智能车辆编队行驶方法技术

本发明专利技术涉及一种智能车辆编队行驶方法，包括：判断编队中车辆的类型，并对车辆信息进行注册；领航车辆获取自身车辆信息，发送给跟随车辆；跟随车辆解析领航车辆发来的领航车辆信息自主规划路径，完成对跟随车辆的控制；跟随车辆将自身车辆信息打包发送给领航车辆；领航车辆解析收到的跟随车辆信息，调整自身动作。本方法在编队行驶时，能够有效保证跟随车辆沿着领航车辆的行驶路径行驶，保证了行驶车辆的相对距离与速度；在遭遇突发状况时，领航车辆驾驶员能立即发现危险，并对危险做出相应的反应，避免事故的发生，大大提高了车辆编队的安全、稳定性。

Intelligent vehicle formation driving method

The invention relates to an intelligent vehicle driving method includes: judging the formation of vehicle types, and register the vehicle information; pilot vehicle access to their own vehicle information, send the following vehicle; follow autonomous path planning pilot vehicle information of the vehicle to vehicle navigation analysis, complete control of the following vehicle; the vehicle will follow the vehicle information is sent to the vehicle navigation; pilot vehicle analysis received the following vehicle information, adjust their action. The method of moving in formation, can effectively guarantee the following vehicle traveling along the route of the vehicle navigation, the relative distance between vehicles and speed; in the event of unexpected situations, the driver can immediately find the risk, and make the appropriate response to danger, avoid accidents, greatly improves the safety and stability of vehicle the formation of the.

【技术实现步骤摘要】
一种智能车辆编队行驶方法
本专利技术涉及车辆编队
，尤其涉及一种智能车辆编队行驶方法。
技术介绍
当前，自动驾驶技术已经成为汽车新技术发展的热点之一。国内智能汽车的发展在国家自然科学基金委等相关机构推动下取得了巨大的进展，“中国智能车未来挑战赛”吸引了国内各大高校、研究机构的参与，极大的推动了国内自动驾驶技术的发展。“跨越险阻——地面无人系统挑战赛”，促进了自动驾驶技术在野外复杂环境下的应用。智能车辆编队行驶通过个体间的相互协作可以完成单一智能车无法完成的复杂任务,智能车在执行一些复杂任务过程中,如安全巡逻、护卫等,保持某种队形具有重要意义。自动驾驶技术的发展对于增强车辆的安全性、提高车辆的经济性、减少由于排放造成的环境污染具有巨大的积极意义。在自动驾驶技术的发展中，智能车辆的编队行驶方法，对于缓解道路拥堵，提高道路的通行能力，增强车辆的安全性，改善车辆燃油经济性具有较为明显的效果。目前，智能车辆编队行驶技术环境适应性较差，不能满足不同环境下的引导-跟随要求，且安全、稳定性不足。
技术实现思路
鉴于上述的分析，本专利技术旨在提供一种智能车辆编队行驶方法，用以解决现有编队行驶环境适应性较差、安全稳定性不足的问题。本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：一种智能车辆编队行驶方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、判断编队中车辆的类型，并对车辆信息进行注册；具体地，判断车辆为领航车辆还是跟随车辆，其中领航车辆为人工驾驶模式，跟随车辆为自动驾驶模式；步骤S2、领航车辆获取自身车辆信息及跟随车辆信息，发送给每一跟随车辆；步骤S3、跟随车辆解析领航车辆发来的领航车辆信息及编队其他跟随车辆信息；步骤S4、跟随车辆依据路线地图信息、定位导航信息、环境感知信息、领航车辆信息及编队其他跟随车辆信息自主规划路径；步骤S5、跟随车辆在得到本车的规划结果之后，将规划结果在横、纵向控制程序中转化为车辆可执行的控制量并下发给整车控制器，完成车辆的控制；步骤S6、跟随车辆将自身车辆信息打包发送给领航车辆；步骤S7、领航车辆解析收到的跟随车辆信息，调整自身动作；重复上述步骤S2-S7，进行编队行驶。进一步，所述步骤S2中，领航车辆根据接收到的感知设备信息、组合导航信息和驾驶员干预指令，调整自身行驶状态；并将自身车辆信息打包，通过电台广播方式发送给跟随车辆。进一步，所述感知设备信息包括车道线、前方车辆距离、速度及加速度信息；所述组合导航信息包括车辆位置信息和车辆速度信息；车辆位置信息包括经度、纬度信息；车辆速度信息包括车辆速度、加速度及航向信息；所述领航车辆的自身车辆信息以打包方式存入数据包中，数据格式分为包头、设备信息、当前帧数据量、车辆信息、校验信息、包尾。进一步，所述设备信息包括电台序列号、波特率信息；所述数据包中的车辆信息包括数据类型、车辆位置信息、车辆速度信息、车辆CAN总线信息、车辆类型信息、车牌号信息、时间信息；其中，数据类型用于作为一辆车的完整数据的开始判断根据；车辆位置信息为车辆经度、纬度；车辆速度信息包括速度大小及方向、加速度大小及方向；车辆CAN总线信息用于分析车辆行驶行为，包括转向、制动等信息；车辆类型信息用于区分是否为特殊避让车辆；车牌号信息包括车牌号、通信设备序列号，作为车辆的标识；时间信息为数据接收发送的时间信息，用于判断车辆链表中车辆信息时效性。进一步，所述跟随车辆解析领航车辆发来的领航车辆信息，解析过程包括：首先分析数据来源IP及端口，判断是否为电台数据；判断是，则进行包头、包尾校验解析出领航车辆信息；以数据更新时间或更新频率作为依据判断是否为有效领航车辆，将解析出的领航车辆信息存入领航车辆信息列表中或更新领航车辆信息。进一步，所述步骤S3中路线地图信息为事先规定的行驶路线、路段限速信息，提前设定；所述定位导航信息包括车辆位置、航向信息，依靠GPS和惯性导航系统获得；所述环境感知信息包括前方车辆距离、速度信息、车辆所在车道线信息，依靠毫米波雷达、相机获得。进一步，所述步骤S4包括跟随车辆根据通信模块获得领航车辆信息、编队其他车辆信息及车载网络信息；通过感知模块获得感知设备信息，将上述信息发送至控制模块，控制模块对上述信息进行处理，完成路径规划。进一步，所述控制模块根据接收到的信息，综合分析得出规划结果；将规划结果在横向控制、纵向控制程序中转化为车辆可执行的控制量下发给整车控制器，由整车控制器控制本车的转向控制、油门控制及制动控制，得到方向盘、油门开度及制动踏板的动作量，执行动作完成跟随车辆的控制。进一步，所述领航车辆获得跟随车辆信息，结合领航车辆的本身车辆信息，将上述信息在驾驶员监控界面中进行显示，领航车辆根据编队中跟随车辆状态，及时对领航车辆速度、加速度及车间距离作出相应调整，控制编队速度和车间距离在合适的范围内。本专利技术有益效果如下：本专利技术提出的智能车辆编队行驶方法，有助于提高自动驾驶车辆在不同环境下的引导-跟随能力。融合GPS、惯导、雷达等信息完成车辆与车辆及车辆与道路相对位置的精确定位，而不需要高精度定位设备和高精度地图。在编队行驶时，能够有效保证跟随车辆沿着领航车辆的行驶路径行驶，保证了行驶车辆的相对距离与速度；在遭遇突发状况时，领航车辆驾驶员能立即发现危险，并对危险做出相应的反应，避免事故的发生，大大提高了编队车辆的安全、稳定性。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本专利技术的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。图1为本专利技术实施例编队行驶示意图；图2为本专利技术实施例编队行驶流程示意图；图3为本专利技术实施例领航车辆数据流向示意图；图4为本专利技术实施例数据协议打包示意图图5为本专利技术实施例数据协议解析示意图；图6为本专利技术实施例自动驾驶平台系统结构图；图7为本专利技术实施例跟随车辆通信模块结构示意图；图8为本专利技术实施例中感知模块结构图；图9为本专利技术实施例控制模块结构图；图10为本专利技术实施例跟随车辆数据流向示意图；图11为本专利技术实施例领航车辆通信模块结构示意图。具体实施方式下面结合附图来具体描述本专利技术的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本专利技术的实施例一起用于阐释本专利技术的原理。如图1所示，智能车辆编队行驶方法，采用领航跟随方式实现，Leader车作为编队领航车辆，搭载相应传感器及设备，为人工驾驶行驶模式；跟随车辆为自动驾驶车辆，可根据编队期望行驶状态进行车辆环境感知、定位导航及运动行为控制，实现自动驾驶跟随。图1中参数含义定义如下：车辆跟随误差距离SError：车辆编队行驶过程中由于车辆自身系统(传感器感知、定位系统、车辆自身控制等)精度使后方车辆跟随带来的距离误差；车辆期望行车距离SDe：编队行驶过程中两车之间期望跟随距离，该距离应该考虑车辆期望行驶效率、编队行驶速度、编队行驶经济性、车辆自身控制特性等因素综合考虑，包括车辆延迟距离和车辆期望停车距离；车辆响应距离SDelay：考虑到车辆通讯周期、传感器数据接收与处理周期、车辆控制器响应周期及延迟、路面附着系数等因本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能车辆编队行驶方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、判断编队中车辆的类型，并对车辆信息进行注册；具体地，判断车辆为领航车辆还是跟随车辆，其中领航车辆为人工驾驶模式，跟随车辆为自动驾驶模式；步骤S2、领航车辆获取自身车辆信息及跟随车辆信息，发送给每一跟随车辆；步骤S3、跟随车辆解析领航车辆发来的领航车辆信息及编队其他跟随车辆信息；步骤S4、跟随车辆依据路线地图信息、定位导航信息、环境感知信息、领航车辆信息及编队其他跟随车辆信息自主规划路径；步骤S5、跟随车辆在得到本车的规划结果之后，将规划结果在横、纵向控制程序中转化为车辆可执行的控制量并下发给整车控制器，完成车辆的控制；步骤S6、跟随车辆将自身车辆信息打包发送给领航车辆；步骤S7、领航车辆解析收到的跟随车辆信息，调整自身动作；重复上述步骤S2‑S7，进行编队行驶。

【技术特征摘要】
1.一种智能车辆编队行驶方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、判断编队中车辆的类型，并对车辆信息进行注册；具体地，判断车辆为领航车辆还是跟随车辆，其中领航车辆为人工驾驶模式，跟随车辆为自动驾驶模式；步骤S2、领航车辆获取自身车辆信息及跟随车辆信息，发送给每一跟随车辆；步骤S3、跟随车辆解析领航车辆发来的领航车辆信息及编队其他跟随车辆信息；步骤S4、跟随车辆依据路线地图信息、定位导航信息、环境感知信息、领航车辆信息及编队其他跟随车辆信息自主规划路径；步骤S5、跟随车辆在得到本车的规划结果之后，将规划结果在横、纵向控制程序中转化为车辆可执行的控制量并下发给整车控制器，完成车辆的控制；步骤S6、跟随车辆将自身车辆信息打包发送给领航车辆；步骤S7、领航车辆解析收到的跟随车辆信息，调整自身动作；重复上述步骤S2-S7，进行编队行驶。2.根据权利要求1所述的编队行驶方法，其特征在于：所述步骤S2中，领航车辆根据接收到的感知设备信息、组合导航信息和驾驶员干预指令，调整自身行驶状态；并将自身车辆信息打包，通过电台广播方式发送给跟随车辆。3.根据权利要求2所述的编队行驶方法，其特征在于：所述感知设备信息包括车道线、前方车辆距离、速度及加速度信息；所述组合导航信息包括车辆位置信息和车辆速度信息；车辆位置信息包括经度、纬度信息；车辆速度信息包括车辆速度、加速度及航向信息；所述领航车辆的自身车辆信息以打包方式存入数据包中，数据格式分为包头、设备信息、当前帧数据量、车辆信息、校验信息、包尾。4.根据权利要求3所述的编队行驶方法，其特征在于：所述设备信息包括电台序列号、波特率信息；所述数据包中的车辆信息包括数据类型、车辆位置信息、车辆速度信息、车辆CAN总线信息、车辆类型信息、车牌号信息、时间信息；其中，数据类型用于作为一辆车的完整数据的开始判断根据；车辆位置信息为车辆经度、纬度；车辆速度信息包括速度大小及方向、加速度大小及方向；...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊光明，李明红，龚建伟，陈慧岩，
申请(专利权)人：北理慧动常熟车辆科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32