[发明专利]一种自主跟随导航车辆及车辆自主跟随导航方法

权利要求书

1.一种自主跟随导航车辆，其特征在于，包括：控制器、车辆本体及与所述控制器通信的第一拉线传感器、第二拉线传感器；其中，所述第一拉线传感器和所述第二拉线传感器间隔设置在所述车辆本体前端，且均与目标跟随物连接；

所述第一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A；所述第二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二距离B；所述目标跟随物上具有与所述第一拉线传感器连接的第一连接点，及与所述第二拉线传感器连接的第二连接点；

所述控制器用于根据所述第一距离A、所述第二距离B、所述第一拉线传感器与所述第二拉线传感器之间的第三距离E、所述第一连接点与所述第二连接点之间的第四距离D，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；其中，所述第四距离D大于或等于0，且小于所述第三距离E；

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的垂直距离DIS、水平距离OFF、所述垂直距离DIS的变化速度D_i及所述水平距离OFF的变化速度R_i；

当夹角α大于或等于夹角β时，所述垂直距离DIS满足：

DIS＝AW×sinα

当所述夹角α小于所述夹角β时，所述垂直距离DIS满足：

DIS＝BW×sinβ

其中，所述AW为经过所述第一拉线传感器及所述第一连接点在平面W上的投影的线段的距离；所述BW为经过所述第二拉线传感器及所述第二连接点在平面W上的投影的线段的距离；

经过所述第一连接点及所述第二连接点在平面W上的投影线段的距离为DW；经过所述第一拉线传感器与所述第二拉线传感器在平面W上的投影线段的距离为EW；所述DW大于或等于0，且小于EW；

所述夹角α为距离为AW的线段与距离为EW的线段之间的夹角；所述夹角β为距离为BW的线段与距离为EW的线段之间的夹角；

所述平面W为垂直高度与所述第一拉线传感器垂直高度相同，且与水平面平行的平面。

2.根据权利要求1所述的自主跟随导航车辆，其特征在于，所述夹角α满足：

所述夹角β满足：

3.根据权利要求1所述的自主跟随导航车辆，其特征在于，当所述夹角α小于或等于90°，且夹角β小于或等于90°时，所述水平距离OFF满足：

OFF＝0.5×(EW-DW)-BW×cosα,

当所述夹角β大于或等于90°时，所述水平距离OFF满足：

OFF＝-0.5×(EW-DW)-AW×sin(β-90),

当所述夹角α大于90°时，所述水平距离OFF满足：

OFF＝0.5×(EW-DW)+BW×sin(α-90)。

4.根据权利要求1～3任一项所述的自主跟随导航车辆，其特征在于，所述距离为AW的线段满足：

其中,所述H为所述目标跟随物与所述平面W之间的垂直距离。

5.根据权利要求1～3任一项所述的自主跟随导航车辆，其特征在于，所述距离为BW的线段满足：

其中,所述H为所述目标跟随物与所述平面W之间的垂直距离。

6.根据权利要求1～3任一项所述的自主跟随导航车辆，其特征在于，所述垂直距离DIS的变化速度D_i满足：

所述水平距离OFF的变化速度R_i满足：

其中，i为第i个周期，f为大于1的正整数，Δt为所述第一拉线传感器及所述第二拉线传感器提供数据的周期。