[發(fā)明專利]一種車輛編隊形成的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710053437.5
• 申請日: 2017-01-24
• 公開（公告）號: CN106600952A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 湯淑明;章凡壽;李朋;盧佳琳
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院自動化研究所
• 主分類號: G08G1/00
• 分類號: G08G1/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 任巖

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及車輛自動駕駛技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種車輛編隊形成的方法。

背景技術(shù)

大量的交通問題給人們的經(jīng)濟和環(huán)境造成了巨大的損失，為了改變這一現(xiàn)狀，人們聚焦無人駕駛技術(shù)，期待能解決現(xiàn)在面臨的交通擁堵，環(huán)境污染，交通事故頻發(fā)等問題。智能車編隊控制作為無人駕駛技術(shù)的重要組成部分，當然也成為人們重要的研究對象之一。多機器人系統(tǒng)有諸多優(yōu)點，例如高效完成任務(wù)，增強系統(tǒng)的容錯能力，這些優(yōu)點在智能車車輛編隊形成中同樣是有效的。

當前主流的對智能車車輛隊形形成的研究方法分為3種，分別是基于行為的研究方法，基于虛結(jié)構(gòu)的研究方法和基于領(lǐng)航者跟隨者的研究方法。在基于行為的車輛編隊形成中智能車設(shè)置期望基本行為庫，當車輛遇到不同的環(huán)境就會觸發(fā)不同的行為，缺點是難以保證隊形穩(wěn)定和數(shù)學分析。在虛結(jié)構(gòu)車輛隊形形成中，多機器人保持固定的幾何結(jié)構(gòu)，形成剛體結(jié)構(gòu)，缺點是靈活性和環(huán)境適應能力較差。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問題

針對基于行為的研究方法和基于虛結(jié)構(gòu)的研究方法中存在的問題，本發(fā)明使用領(lǐng)航者跟隨者的編隊方法，提出一種車輛編隊形成方法。

(二)技術(shù)方案

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種車輛編隊形成的方法，包括以下步驟：

步驟S101：選取等待形成車輛編隊的第一輛車為當前車輛，第一輛車將自身通過GPS獲取的定位信息發(fā)送到中央控制器；

步驟S102：選取等待形成車輛編隊的下一輛車為當前車輛，獲得當前車輛和其前方車輛的位置信息；

步驟S103：計算當前車輛與其前方車輛的距離；

步驟S104：判斷當前車輛與其前方車輛的距離是否達到期望距離，如果達到期望距離，當前車輛完成車輛編隊，執(zhí)行步驟S105；否則，通過改變車輛的速度，調(diào)節(jié)車輛之間的距離，返回步驟S103，車輛的速度v＝P*div+I*divsum+D*(div-olddiv)，其中，P為比例參數(shù)，I為積分參數(shù)，D為微分參數(shù)，div＝S1-S2，為當前車輛與其前方車輛的距離S1和期望距離S2的差值計算得出，divsum為div在一定周期內(nèi)的和，olddiv為上次div的計算值；

步驟S105：選取下一輛等待形成車輛編隊的車輛為當前車輛；

步驟S106：判斷所有等待加入車輛編隊的車輛是否完成距離調(diào)整，如果所有等待加入車輛編隊的車輛已完成距離調(diào)整，則車輛編隊形成；否則，返回步驟S102。

其中，所述期望距離為車輛編隊中相鄰的兩輛車之間保持的相對固定的距離。

本發(fā)明的另一方面，提供一種車輛編隊形成的方法，用于某一車輛加入車輛編隊中第一輛車與最后一輛車之間的任一位置，該方法包括如下步驟：

步驟S201：獲得在車輛編隊中的車輛中所有車輛的位置信息；

步驟S202：確定不在車輛編隊中的車輛加入車輛編隊的位置；

步驟S203：縮小不在車輛編隊中的車輛和在車輛編隊中的車輛之間的距離；

步驟S204：判斷車輛之間的距離是否小于轉(zhuǎn)換距離，如果小于轉(zhuǎn)換距離，執(zhí)行步驟S205；如果大于轉(zhuǎn)換距離，返回執(zhí)行步驟S203；

步驟S205：檢查是否滿足加入車隊的條件，要求入隊車輛一側(cè)有足夠長的車道可以完成入隊動作，不在車輛編隊中的車輛變化車道，調(diào)整車輛之間的距離，使相鄰的兩輛車之間保持在相對固定的距離；如果不滿足加入車隊的條件，則等待加入時機；

步驟S206：新車輛編隊形成。

其中，所述轉(zhuǎn)換距離為車長的2-4倍，用以有效減少車輛入隊所需要的時間，保證車輛安全加入車輛編隊。

其中，所述加入車隊的條件為要求入隊車輛一側(cè)有足夠長的車道可以完成入隊動作。

本發(fā)明的另一方面，提供一種車輛編隊形成的方法，用于車輛編隊中第一輛車與最后一輛車之間的任一車輛離開車輛編隊，該方法包括如下步驟：

步驟S301：確定等待離開車輛編隊的車輛及其位置信息；

步驟S302：判斷車輛兩側(cè)道路是否符合離隊條件，如果滿足離隊條件，等待離開車輛編隊的車輛則離隊，不滿足則等待離隊時機，直到滿足離隊條件；

步驟S303：車輛離開的位置其后的車輛，調(diào)整其與車輛離開的位置之前的車輛間的距離，使車輛編隊中相鄰的兩輛車之間的間距保持一個相對固定的范圍；

步驟S304：新車輛編隊形成。