[发明专利]一种车辆传感系统及车辆自主跟随导航方法

权利要求书

1.一种车辆传感系统，其特征在于，包括：控制器、车辆本体及与所述控制器通信的拉线传感器、角度传感器，所述角度传感器包括旋转轴及设在所述旋转轴上的牵引线角度拨片；其中，所述拉线传感器和所述角度传感器设置在所述车辆本体前端，所述拉线传感器的拉线穿过所述牵引线角度拨片与目标跟随物连接；

所述拉线传感器用于获取所述车辆本体前端与所述目标跟随物之间的第一距离AE；所述牵引线角度拨片的牵引端与旋转轴之间的第二距离BC；所述角度传感器用于获取经过所述牵引线角度拨片及所述旋转轴的线段与经过所述拉线传感器与所述旋转轴的线段之间的测量角度β；

所述控制器用于根据所述第一距离AE、所述牵引线角度拨片的牵引端与旋转轴之间的第二距离BC、所述测量角度β及所述拉线传感器与所述旋转轴之间的第三距离AB，计算所述目标跟随物的运动参数，并根据所述目标跟随物的运动参数控制所述车辆本体的相对运动参数；

所述目标跟随物的运动参数包括：所述目标跟随物与所述车辆本体之间在水平面上的垂直距离d、经过所述拉线传感器及所述目标跟随物的线段与经过所述拉线传感器及所述旋转轴的线段之间的夹角α、所述垂直距离d的变化速度D_i及所述夹角α的变化速度R_i。

2.根据权利要求1所述的车辆传感系统，其特征在于，所述垂直距离d满足：

d＝AE×cosα。

3.根据权利要求1所述的车辆传感系统，其特征在于，所述夹角α满足：

其中，距离为DB的线段为距离为AB的线段的延伸线段，且所述距离为DC的线段与所述距离为DB的线段垂直；

当夹角α＝0，所述车辆本体的前进方向与所述目标跟随物的前进方向一致；当夹角α＞0，所述目标跟随物位于所述车辆本体的左侧；当夹角α＜0，所述目标跟随物位于所述车辆本体的右侧。

4.根据权利要求3所述的车辆传感系统，其特征在于，所述距离为DB的线段满足：

DB＝BC×cosβ；

距离为BC的线段与距离为DB的线段之间的夹角为所述测量角度β。

5.根据权利要求3所述的车辆传感系统，其特征在于，所述距离为DC的线段满足：

DC＝BC×sinβ。

6.根据权利要求1所述的车辆传感系统，其特征在于，所述垂直距离d的变化速度D_i满足：

其中，i为第i周期获得的数据，f为大于1的正整数，Δt为所述拉线传感器及所述角度传感器提供数据的周期。

7.根据权利要求1所述的车辆传感系统，其特征在于，所述夹角α的变化速度R_i满足：

其中，i为第i周期获得的数据，f为大于1的正整数，Δt为所述拉线传感器及所述角度传感器提供数据的周期。

8.一种车辆自主跟随导航方法,其特征在于,应用权利要求1-7任一项所述的车辆传感系统；所述车辆传感系统包括：控制器、车辆本体、拉线传感器以及角度传感器，所述角度传感器包括旋转轴及设在所述旋转轴上的牵引线角度拨片；其中，所述拉线传感器和所述角度传感器设置在所述车辆本体前端，所述拉线传感器的拉线穿过所述角度传感器的牵引线角度拨片与目标跟随物连接；

所述车辆自主跟随导航方法包括：

接收所述拉线传感器发送的所述车辆本体前端与目标跟随物之间的第一距离AE，以及所述角度传感器发送的经过所述牵引线角度拨片及所述旋转轴的线段与经过所述拉线传感器与所述旋转轴的线段之间的测量角度β；

根据所述第一距离AE、所述牵引线角度拨片的牵引端与所述旋转轴之间的第二距离BC、所述测量角度β及所述拉线传感器与所述旋转轴之间的第三距离AB，计算所述目标跟随物的运动参数，并根据所述目标跟随物的运动参数控制所述车辆本体的运动参数。