[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于無(wú)向網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的車(chē)輛協(xié)同編隊(duì)控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110353987.5
• 申請(qǐng)日: 2021-04-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113104036B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賀宜;馮奇;楊鑫煒;吳超仲;彭理群;陳韜;姜春生
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B60W30/165
• 分類(lèi)號(hào): B60W30/165;B60W50/00;H04L67/12;G08G1/01;G08G1/052;G08G1/00
• 代理公司: 武漢科皓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 許蓮英

1.一種基于無(wú)向網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的車(chē)輛協(xié)同編隊(duì)控制方法，其特征在于：

所述無(wú)向網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括：多個(gè)傳感單元、多個(gè)無(wú)線通信裝置、中心處理單元；

所述傳感單元由激光雷達(dá)傳感器、速度傳感器、加速度傳感器、風(fēng)速傳感器、數(shù)據(jù)處理器置構(gòu)成；

所述數(shù)據(jù)處理器分別和所述的激光雷達(dá)傳感器、速度傳感器、加速度傳感器、風(fēng)速傳感器、無(wú)線通信裝置通過(guò)有線方式依次連接；所述無(wú)線通信裝置與所述中心處理單元通過(guò)無(wú)線方式連接；

所述激光雷達(dá)傳感器安裝于車(chē)頭，所述速度傳感器安裝在車(chē)輛的車(chē)輪內(nèi)，所述風(fēng)速傳感器安裝在車(chē)頭，所述無(wú)線通信裝置安裝在車(chē)頂；

所述激光雷達(dá)傳感器通過(guò)激光雷達(dá)檢測(cè)與前車(chē)的距離，將采集的車(chē)輛間距離傳輸至所述數(shù)據(jù)處理器；

所述速度傳感器通過(guò)檢測(cè)輪胎轉(zhuǎn)速獲得車(chē)輛車(chē)速，將采集的車(chē)輛速度傳輸至所述數(shù)據(jù)處理器；

所述加速度傳感器采集車(chē)輛加速度，將采集的車(chē)輛加速度傳輸至所述數(shù)據(jù)處理器；

所述風(fēng)速傳感器采集風(fēng)速，并將采集的車(chē)輛風(fēng)速傳輸至所述數(shù)據(jù)處理器；

所述數(shù)據(jù)處理器將車(chē)輛行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)通過(guò)所述無(wú)線通信裝置傳輸至所述中心處理單元；所述車(chē)輛行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)包括：車(chē)輛間距離、車(chē)輛速度、車(chē)輛加速度、車(chē)輛風(fēng)速；

所述車(chē)輛協(xié)同編隊(duì)控制方法，包括以下步驟:

步驟1：通過(guò)傳感單元采集車(chē)輛行駛狀態(tài)信息，通過(guò)無(wú)線通信裝置傳輸至中心處理單元；

步驟2：在中心處理單元中構(gòu)建車(chē)輛無(wú)向網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ停?/p>

步驟3：根據(jù)車(chē)輛無(wú)向網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ椭型ㄐ糯鷥r(jià)集合構(gòu)建通信總代價(jià)，以通信總代價(jià)最小化作為無(wú)向網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ偷膬?yōu)化目標(biāo)，使用prim算法進(jìn)行尋優(yōu)得到優(yōu)化后無(wú)向網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ停?/p>

步驟4：根據(jù)采集的車(chē)輛行駛狀態(tài)信息，建立車(chē)輛縱向動(dòng)力學(xué)模型；根據(jù)采集到位置和速度信息，建立車(chē)輛編隊(duì)安全距離模型；

步驟5：構(gòu)建車(chē)輛編隊(duì)中車(chē)輛的分布式控制器，求出車(chē)輛期望加速度，并將期望加速度信息傳遞至車(chē)輛執(zhí)行單元進(jìn)行控制。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無(wú)向網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的車(chē)輛協(xié)同編隊(duì)控制方法，其特征在于，

步驟1所述車(chē)輛行駛狀態(tài)信息為：

其中，data_i為第i輛車(chē)的行駛狀態(tài)信息，S_i，j為第i輛車(chē)與第j輛車(chē)的距離信息，第i輛車(chē)的速度信息，為第i輛車(chē)的加速度信息，β_i為風(fēng)速信息，ε_i為第i輛車(chē)的整車(chē)參數(shù)信息，N＝1024表示車(chē)輛節(jié)點(diǎn)集合中車(chē)輛節(jié)點(diǎn)的數(shù)量；

所述整車(chē)參數(shù)信息為：

ε_i＝{m，F(xiàn)_xf，F(xiàn)_xr，R_xf，A_p，f(ω_e，θ)，τ_e，s}

其中，m為車(chē)輛的質(zhì)量，F(xiàn)_xf為前輪胎的縱向輪胎力，F(xiàn)_xr是后輪胎處的縱向輪胎力，R_xf是前輪胎的滾動(dòng)阻力，R_xr是后輪胎的滾動(dòng)阻力，A_p是車(chē)輛的正向面積，即車(chē)輛在行駛方向上的投影面積，f(ω_e，θ)為發(fā)動(dòng)機(jī)的穩(wěn)態(tài)扭矩特性函數(shù)，τ_e為發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)間常數(shù)；s為復(fù)頻域量；車(chē)輛整車(chē)狀態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)可由生產(chǎn)商處直接獲取。