[发明专利]一种编队驾驶系统

说明书

提供一种编队驾驶系统，本发明中编队车辆组采用虚拟队形、精确逼近的原理进行位移控制，使编队车辆组中的各车辆根据自身实际位置与虚拟位置之间的偏差自行微调自身的实际位置与虚拟位置趋向重合，使编队中各车辆能够快速归位并消除震荡，有效保证编队中各车辆在行进时保持精确地阵列形状。

技术领域

本发明属于自动驾驶技术领域，具体涉及一种编队驾驶系统。

背景技术

编队驾驶分为纵向队列驾驶和阵列驾驶，通常公路上的编队驾驶一般属于纵向队列驾驶，编队驾驶技术的核心是在编队车辆行驶过程中需要保持一定的间距，纵向队列驾驶需要保持与前后车辆的间距，阵列驾驶不但要保持与前后车辆的间距，同时还要保持与两侧车辆的间距。目前，编队驾驶都是采用直接测距进行速度跟踪，由于前方车辆的行驶速度是变化的，后方车辆在跟随过程中，车速也必须做相应的变化，但因车辆的实际控制系统都具有一定的超调量，且其动力系统还存在较大的响应时间，当编队中后方的车辆在跟随前方变速行驶的车辆时，就极容易出现车距的震荡，必须设定足够大的车距才能防止因震荡而追尾。显然这种震荡的存在对于高精度、快速驾驶的编队是不能接受的。为了解决这一问题，专利号为CN201711241245.3名称为一种车辆协作式编队行驶方法及系统的专利、专利号为CN106994969名称为一种车队编队驾驶系统及方法的专利、专利号为CN107010064名称一种车队编队驾驶方法及系统的专利、专利号为CN10841542名称为一种基于扰动观测器的多无人车编队驾驶控制方法的专利等公开了一些编队驾驶系统，上述这些编队驾驶系统基本都是采用编队后续车辆共同跟踪首车车速以达到编队间距稳定的方法，或者采用每辆跟车自动跟随车队中位于其前方且与之相邻的车辆行驶的方式实现编队内各车辆的间距稳定。但上述这些技术方案中由于首辆车实际车速的不稳定性，导致编队车辆间的车距仍难于获得精确控制，对于高速、小车距编队，其危险性仍然很大。因此有必要提出改进。

发明内容

本发明解决的技术问题：提供一种编队驾驶系统，本发明中的编队车辆组采用虚拟队形、精确逼近的原理对编队中的车辆进行位移控制，使编队车辆组中的各车根据自身实际位置与虚拟位置之间的偏差自行微调自身的实际位置与虚拟位置趋向重合，使编队中各车辆能够快速归位并消除震荡，有效保证编队中各车辆在行进时保持精确地阵列形状。

本发明采用的技术方案：一种编队驾驶系统，包括需按照规定位置和相同速度进行编队驾驶的编队车辆组，所述编队车辆组中的每辆车上均安装有自动驾驶模块、无线网络通讯模块和定位模块，所述每辆车上的自动驾驶模块、无线网络通讯模块和定位模块相连，所述编队车辆组中的其中一辆车为指挥车，所述指挥车的自动驾驶模块内的CPU对编队车辆组中的各车辆按照预先规定的位置间隔生成一个虚拟的、运动的虚拟队形图，所述指挥车的自动驾驶模块内的CPU通过无线网络通讯模块收集编队车辆组中每辆车的实时定位信息、计算各车的实际位置与其在虚拟队形图中位置的偏差值、并将偏差值通过无线网络通讯模块发送给编队车辆组内的所有对应车辆；所述编队车辆组中各车的自动驾驶模块内的CPU按照指挥车发来的位置偏差值微调自身车速及方向且使自身的实际位置与虚拟位置趋向重合。

其中，所述编队车辆组为按纵向排列且保持与前后车之间间距稳定的队列编队车辆组，所述队列编队车辆组的每辆车上安装有自动驾驶模块，所述队列编队车辆组中的其中一辆车为指挥车，所述指挥车上自动驾驶模块内的CPU对队列编队车辆组按照预先规定的位置间隔生成一个虚拟的、运动的虚拟队形图；队列编队车辆组行进时，所有车辆都按指挥车发出的虚拟编队的速度行进；所述指挥车上安装有无线电测距机，所述队列编队车辆组的其它每辆车上安装无线电测距应答机，所述队列编队车辆组中每辆车上的无线网络通讯模块采用无线电台和路由器，所述的指挥车可获得各车相对指挥车的实际距离，所述指挥车上自动驾驶模块内的CPU将每辆车的实时相对位置与虚拟队形图进行比较、计算各车辆的实际位置与其在虚拟队形图中位置的偏差值、并通过无线电数据链将计算出的偏差值发送给所述队列编队车辆组内的所有对应车辆，所述队列编队车辆组内各车的自动驾驶模块内的CPU根据收到的位置偏差值微调自身车速使自身的实际位置与虚拟位置趋向重合。