[發(fā)明專(zhuān)利]一種頭車(chē)引導(dǎo)的自動(dòng)駕駛編隊(duì)行駛狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210306700.8
• 申請(qǐng)日: 2022-03-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114734984A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳廣;劉祥勇;鐘志華
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B60W30/02
• 分類(lèi)號(hào): B60W30/02;B60W30/16;B60W30/165;B60W30/18;B60W40/10;B60W40/105;B60W40/107;B60W50/00;B60W50/08;B60W50/14;B60W60/00;G05D1/02
• 代理公司: 上海科盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 彭瑤

1.一種頭車(chē)引導(dǎo)的自動(dòng)駕駛編隊(duì)行駛狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括：

實(shí)車(chē)編隊(duì)系統(tǒng)，包括具有引導(dǎo)車(chē)和跟隨車(chē)的實(shí)車(chē)編隊(duì)，各車(chē)輛上分別設(shè)有UWB設(shè)備及傳感器；

編隊(duì)運(yùn)動(dòng)信息解算系統(tǒng)，基于UWB設(shè)備及傳感器采集的數(shù)據(jù)，對(duì)編隊(duì)中的引導(dǎo)車(chē)、跟隨車(chē)分別進(jìn)行運(yùn)動(dòng)解算，并對(duì)引導(dǎo)車(chē)、跟隨車(chē)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行解算，進(jìn)而獲取車(chē)輛的運(yùn)動(dòng)/動(dòng)力參數(shù)，獲取的結(jié)果發(fā)送至編隊(duì)狀態(tài)顯示系統(tǒng)；

編隊(duì)狀態(tài)顯示系統(tǒng)，對(duì)編隊(duì)運(yùn)動(dòng)信息解算系統(tǒng)的解算結(jié)果進(jìn)行顯示，并基于解算結(jié)果獲取相關(guān)車(chē)輛的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，根據(jù)相關(guān)車(chē)輛的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)對(duì)相關(guān)車(chē)輛進(jìn)行控制。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頭車(chē)引導(dǎo)的自動(dòng)駕駛編隊(duì)行駛狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述編隊(duì)狀態(tài)顯示系統(tǒng)包括：

近端編隊(duì)駕駛顯示系統(tǒng)，通過(guò)畫(huà)面訪問(wèn)、改變引導(dǎo)車(chē)控制器或跟隨車(chē)控制器中的數(shù)據(jù)，同時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)控車(chē)輛運(yùn)動(dòng)信號(hào)，供頭車(chē)的駕駛員查看；

網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)，將編隊(duì)車(chē)輛的控制器參通過(guò)網(wǎng)絡(luò)反饋至遠(yuǎn)程編隊(duì)駕駛顯示系統(tǒng)，以進(jìn)行遠(yuǎn)程編隊(duì)狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控；

遠(yuǎn)程編隊(duì)駕駛顯示系統(tǒng)，對(duì)編隊(duì)整體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行顯示，并輸出信號(hào)至編隊(duì)車(chē)輛的控制器，進(jìn)而控制編隊(duì)的跟車(chē)間距、急停運(yùn)動(dòng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的頭車(chē)引導(dǎo)的自動(dòng)駕駛編隊(duì)行駛狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述近端編隊(duì)駕駛顯示系統(tǒng)和所述網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)均設(shè)置在實(shí)車(chē)編隊(duì)的頭車(chē)的駕駛艙內(nèi)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的頭車(chē)引導(dǎo)的自動(dòng)駕駛編隊(duì)行駛狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述近端編隊(duì)駕駛顯示系統(tǒng)采用人機(jī)顯示屏，所述網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)采用云平臺(tái)，所述遠(yuǎn)程編隊(duì)駕駛顯示系統(tǒng)為智能移動(dòng)終端APP。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的頭車(chē)引導(dǎo)的自動(dòng)駕駛編隊(duì)行駛狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述編隊(duì)狀態(tài)顯示系統(tǒng)與所述編隊(duì)運(yùn)動(dòng)信息解算系統(tǒng)之間通過(guò)UWB和CAN通信的模式進(jìn)行車(chē)輛間的信息交互。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的頭車(chē)引導(dǎo)的自動(dòng)駕駛編隊(duì)行駛狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述實(shí)車(chē)編隊(duì)系統(tǒng)的各編隊(duì)車(chē)輛上設(shè)有UWB的設(shè)備發(fā)送端和設(shè)備接收端，所述UWB設(shè)備發(fā)送端將前車(chē)運(yùn)動(dòng)信息發(fā)送至后車(chē)的UWB設(shè)備接收端，同時(shí)后車(chē)的控制系統(tǒng)采集UWB設(shè)備接收端的運(yùn)動(dòng)信息發(fā)送至CAN總線上；所述近端編隊(duì)駕駛顯示系統(tǒng)通過(guò)自身CAN總線功能采集引導(dǎo)車(chē)運(yùn)動(dòng)信息、跟隨車(chē)運(yùn)動(dòng)信息和兩車(chē)間距信息；同時(shí)，近端編隊(duì)駕駛顯示系統(tǒng)發(fā)送CAN總線信息至控制器，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控端發(fā)送指令調(diào)整跟車(chē)間隙、急停運(yùn)動(dòng)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的頭車(chē)引導(dǎo)的自動(dòng)駕駛編隊(duì)行駛狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，在編隊(duì)運(yùn)動(dòng)信息解算系統(tǒng)對(duì)引導(dǎo)車(chē)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)解算過(guò)程中，通過(guò)引導(dǎo)車(chē)控制器采集引導(dǎo)車(chē)的制動(dòng)踏板開(kāi)度、加速踏板開(kāi)度和方向盤(pán)轉(zhuǎn)角，且引導(dǎo)車(chē)控制器所采集的信息以UWB設(shè)備的無(wú)線通信方式將信息傳輸至近端編隊(duì)行駛顯示系統(tǒng)的CAN總線上。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的頭車(chē)引導(dǎo)的自動(dòng)駕駛編隊(duì)行駛狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，在編隊(duì)運(yùn)動(dòng)信息解算系統(tǒng)對(duì)跟隨車(chē)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)解算過(guò)程中，通過(guò)跟隨車(chē)控制器采集跟隨車(chē)的制動(dòng)踏板開(kāi)度、加速踏板開(kāi)度和方向盤(pán)轉(zhuǎn)角，且跟隨車(chē)控制器所采集的信息以CAN總線的方式將信息傳輸至近端編隊(duì)行駛顯示系統(tǒng)的CAN總線上。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的頭車(chē)引導(dǎo)的自動(dòng)駕駛編隊(duì)行駛狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，在編隊(duì)運(yùn)動(dòng)信息解算系統(tǒng)對(duì)引導(dǎo)車(chē)、跟隨車(chē)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)解算過(guò)程中，通過(guò)記錄UWB設(shè)備的發(fā)送端和接收端的時(shí)間差計(jì)算引導(dǎo)車(chē)與跟隨車(chē)的相對(duì)距離，并通過(guò)UWB自帶的陀螺儀計(jì)算引導(dǎo)車(chē)與跟隨車(chē)的方位角和姿態(tài)角，同時(shí)UWB設(shè)備將相對(duì)距離、方位角和姿態(tài)角信息以UWB設(shè)備的無(wú)線通信手段將信息傳輸給近端編隊(duì)行駛顯示系統(tǒng)的CAN總線上。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的頭車(chē)引導(dǎo)的自動(dòng)駕駛編隊(duì)行駛狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，跟隨車(chē)的制動(dòng)踏板開(kāi)度、加速踏板開(kāi)度和方向盤(pán)轉(zhuǎn)角采用Ziegler-Nichols方法進(jìn)行雙閉環(huán)控制計(jì)算，并通過(guò)相對(duì)運(yùn)動(dòng)間距和預(yù)設(shè)跟車(chē)間距進(jìn)行反饋調(diào)節(jié)控制。