[发明专利]一种车辆传感系统及车辆自主跟随导航方法

说明书

本发明公开一种车辆传感系统及车辆自主跟随导航方法，涉及车辆导航技术领域，用于保障车辆本体的自动跟随功能及车辆本体的行车安全。车辆传感系统包括：控制器、车辆本体及与控制器通信的拉线传感器、角度传感器，角度传感器包括旋转轴及设在旋转轴上的牵引线角度拨片。其中，拉线传感器和角度传感器设置在车辆本体前端，拉线传感器的拉线穿过牵引线角度拨片与目标跟随物连接。拉线传感器用于获取车辆本体前端与目标跟随物之间的第一距离AE；角度传感器用于获取经过牵引线角度拨片及旋转轴的线段与经过拉线传感器与旋转轴的线段之间的测量角度β。车辆自主跟随导航方法控制自动导航车辆跟随目标跟随物运动。

技术领域

本发明涉及车辆导航技术领域，尤其涉及一种车辆传感系统及车辆自主跟随导航方法。

背景技术

目前，视觉传感器和雷达是自主导航车辆在自主导航过程中常用的两种采集设备。作为被动式传感器的视觉传感器获取到的信息丰富，但是通过视觉传感器采集到的信息并不能直接获取车辆所处的相对位置及行驶方向等信息。一般情况下，需要通过特征提取等稀疏化手段对视觉传感器采集到的信息进行再次处理，才能获取所需信息。作为主动式传感器的雷达，其采集到的数据相对视觉传感器能更加直接的反映车辆所处的相对位置及行驶方向等信息。但是，雷达存在造价高、难以识别相似目标及受周围环境影响较大等缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种车辆传感系统及车辆自主跟随导航方法，用于保障车辆本体的自动跟随功能及车辆本体的行车安全。

第一方面，本发明提供一种车辆传感系统，包括：控制器、车辆本体及与控制器通信的拉线传感器、角度传感器，角度传感器包括旋转轴及设在旋转轴上的牵引线角度拨片。其中，拉线传感器和角度传感器设置在车辆本体前端，拉线传感器的拉线穿过牵引线角度拨片与目标跟随物连接。拉线传感器用于获取车辆本体前端与目标跟随物之间的第一距离AE；角度传感器用于获取经过牵引线角度拨片及旋转轴的线段与经过拉线传感器与旋转轴的线段之间的测量角度β。控制器用于根据第一距离AE、所述牵引线角度拨片与旋转轴之间的第二距离BC、测量角度β及拉线传感器与旋转轴之间的第三距离AB，计算目标跟随物的运动参数，并根据目标跟随物的运动参数控制车辆本体的相对运动参数。

采用上述技术方案的情况下，车辆传感系统包括控制器、车辆本体及与控制器通信的拉线传感器、角度传感器。其中，拉线传感器和角度传感器间隔设置在车辆本体前端，拉线传感器的拉线穿过角度传感器与目标跟随物连接。在自动导航车辆跟随目标跟随物的过程中，拉线传感器可以获取车辆本体前端与目标跟随物之间的第一距离AE，经过牵引线角度拨片及旋转轴的线段与经过拉线传感器与旋转轴的线段之间的测量角度β。控制器根据第一距离AE、第二距离BC、测量角度β及第三距离AB，可以计算目标跟随物的相对运动参数，并根据目标跟随物的运动参数控制车辆本体的运动参数。

由上述可知，该车辆传感系统仅利用拉线传感器获取的第一距离AE、牵引线角度拨片与旋转轴之间的第二距离BC、测量角度β及第三距离AB，便可以计算出目标跟随物的相对运动参数。进而根据该目标跟随物的相对运动参数，从而控制车辆本体的运动参数，使车辆本体能够自主跟随目标跟随物的运动轨迹跟随运动。与现有技术中，采用雷达及视觉传感器相互配合进行导航相比，本发明提供的车辆传感系统中采用的拉线传感器测量精度高、成本低、与目标跟随物交互感强、抗干扰性强，应用范围广，不受光照影响，因此能够适应复杂恶劣的环境。

第二方面，本发明提供一种车辆自主跟随导航方法。应用上述任一项所述的车辆传感系统。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，角度传感器包括旋转轴及设在旋转轴上的牵引线角度拨片。其中，拉线传感器和角度传感器设置在车辆本体前端，拉线传感器的拉线穿过角度传感器与目标跟随物连接；

该车辆自主跟随导航方法包括：

接收拉线传感器发送的车辆本体前端与目标跟随物之间的第一距离AE，以及角度传感器发送的经过牵引线角度拨片及旋转轴的线段与经过拉线传感器与旋转轴的线段之间的测量角度β；