[發明專利]一種頭車引導的自動駕駛編隊行駛狀態監控系統

在審

• 申請號: 202210306700.8
• 申請日: 2022-03-25
• 公開（公告）號: CN114734984A
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 陳廣;劉祥勇;鐘志華
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: B60W30/02
• 分類號: 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: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 彭瑤

本發明涉及一種頭車引導的自動駕駛編隊行駛狀態監控系統，包括：實車編隊系統，包括具有引導車和跟隨車的實車編隊，各車輛上分別設有UWB設備及傳感器；編隊運動信息解算系統，基于UWB設備及傳感器采集的數據，對編隊中的引導車、跟隨車分別進行運動解算，并對引導車、跟隨車之間的相對運動進行解算，進而獲取車輛的運動/動力參數，獲取的結果發送至編隊狀態顯示系統；編隊狀態顯示系統，對編隊運動信息解算系統的解算結果進行顯示，并基于解算結果獲取相關車輛的運行狀態數據，根據相關車輛的運行狀態數據對相關車輛進行控制。與現有技術相比，本發明具有提高駕駛操作性、安全性，降低后臺監控難度等優點。

技術領域

本發明涉及智能汽車技術領域，尤其是涉及一種頭車引導的自動駕駛編隊行駛狀態監控系統。

背景技術

自動駕駛車輛編隊問題的研究來源于多智能體系統任務規劃及協作問題的研究，它主要是針對多自動駕駛車輛在復雜多變的交通環境下，通過調節自身的行駛速度和轉向，使得自身與附近行駛的自動駕駛車輛之間保持相對穩定的幾何位姿及運動狀態，同時又滿足任務需求和適應周邊環境約束，從而實現多自動駕駛車輛之間以無線通信為紐帶的協同行駛行為。

自動駕駛車輛編隊對交通系統具有重要的意義。1)行駛減小車頭時距，基于高精度的傳感器和高速低延時的通信網絡，可大幅甚至成倍提高通行能力，緩解交通擁堵。2)無需人工駕駛，行駛過程中可休息、娛樂、工作，提高舒適性，降低出行時間的負效用，甚至可能產生正效用。3)傳感器精度、智能網聯水平的提升可以減少人為失誤，降低甚至避免碰撞風險，提升安全性。4)通過車輛的編隊行駛的空氣動力學及其仿真的分析數據中發現，車輛編隊行駛可有效地降低車輛所受到的空氣阻力，減少了行駛過程中遇到的“走走停停”現象，在車輛的耗油量和排放量上得到有效的降低。

現階段，現有的遠程駕駛系統一般只采用單車傳感器感知車輛周圍交通環境，缺乏對車輛運動學狀態的感知，在一定程度上給遠程駕駛造成一定安全隱患；全局編隊運行狀態信息的缺失，使得頭車駕駛員無法獲取全局跟車的運行狀態和完成車速的調整；此外，遠程的通信困難，無法保證后臺對編隊駕駛的實時編隊狀態查看和遠程操控。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種頭車引導的自動駕駛編隊行駛狀態監控系統。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種頭車引導的自動駕駛編隊行駛狀態監控系統，該系統包括：

實車編隊系統，包括具有引導車和跟隨車的實車編隊，各車輛上分別設有UWB設備及傳感器；

編隊運動信息解算系統，基于UWB設備及傳感器采集的數據，對編隊中的引導車、跟隨車分別進行運動解算，并對引導車、跟隨車之間的相對運動進行解算，進而獲取車輛的運動/動力參數，獲取的結果發送至編隊狀態顯示系統；

編隊狀態顯示系統，對編隊運動信息解算系統的解算結果進行顯示，并基于解算結果獲取相關車輛的運行狀態數據，根據相關車輛的運行狀態數據對相關車輛進行控制。

進一步地，所述編隊狀態顯示系統包括：

近端編隊駕駛顯示系統，通過畫面訪問、改變引導車控制器或跟隨車控制器中的數據，同時實時監控車輛運動信號，供頭車的駕駛員查看；

網絡傳輸系統，將編隊車輛的控制器參通過網絡反饋至遠程編隊駕駛顯示系統，以進行遠程編隊狀態實時監控；

遠程編隊駕駛顯示系統，對編隊整體運動狀態進行顯示，并輸出信號至編隊車輛的控制器，進而控制編隊的跟車間距、急停運動。

進一步地，所述近端編隊駕駛顯示系統和所述網絡傳輸系統均設置在實車編隊的頭車的駕駛艙內。

進一步地，所述近端編隊駕駛顯示系統采用人機顯示屏，所述網絡傳輸系統采用云平臺，所述遠程編隊駕駛顯示系統為智能移動終端APP。