[发明专利]一种车队编列的前向跟随联动行驶系统和方法

权利要求书

1.一种车队编列的前向跟随联动行驶系统，包括引导车以及跟随所述引导车行驶的多辆无人跟随车，其特征在于，所述无人跟随车设有：

环视危险预警模块：用以获取当前车辆周围的环境信息，根据环境信息确定当前车辆周围存在的交通参与物与当前车辆之间的距离，根据该距离判断是否向中控模块发送预警信息；

纵向动态调距模块：用以实时测量当前车辆与引导车之间的距离，计算引导车在行驶过程中的航向角，并将距离和航向角信息发送至中控模块；

横向换道避障模块：用以实时检测引导车行驶轨迹路线上现存的交通障碍物，并将交通障碍物检测信息发送至中控模块；

车车通信模块：用以建立无人跟随车和引导车之间的通讯，进行引导车和无人跟随车的行驶状态数据之间的信息交换；

中控模块：用以接收并根据预警信息、当前车辆与引导车之间的距离、引导车的航向角、交通障碍物信息和引导车行驶状态数据，进行分析决策，将决策信息发送至车辆执行器；

车辆执行器：用以接收并执行中控模块的决策信息。

2.根据权利要求1所述的一种车队编列的前向跟随联动行驶系统，其特征在于，所述环视危险预警模块包括：

环视监测单元：用以监测当前车辆周围的环境信息；

目标检测单元：用以根据环境信息进行目标检测，检测当前车辆周围存在的交通参与物；

危险预警单元：用以判断当前车辆与周围的交通参与物之间的距离是否小于安全距离，是则向中控模块发送预警信息。

3.根据权利要求2所述的一种车队编列的前向跟随联动行驶系统，其特征在于，所述环视监测模块包括多个设于当前车辆上的鱼眼相机(1)，多个所述鱼眼相机(1)获取的球形画面通过投影变换形成方形视野，进而获取当前车辆的环境信息。

4.根据权利要求3所述的一种车队编列的前向跟随联动行驶系统，其特征在于，所述目标检测单元以Yolov3为主干网络，以ResNet16为编码器，以标准分类交叉熵和二元熵损失函数作为损失函数构建并训练目标检测模型，所述环境信息输入所述目标检测模型，检测当前车辆周围存在的交通参与物。

5.根据权利要求1所述的一种车队编列的前向跟随联动行驶系统，其特征在于，所述纵向动态调距模块包括：

距离测算单元：用以监测当前车辆与前方设定范围内所有交通参与物之间的距离L_ai，通过目标检测网络在交通参与物中检测引导车，并提取引导车在当前车辆前方的位置信息，进而提取当前车辆与引导车之间的距离L_i；

航向角计算单元：用以计算引导车的航向角θ，所述航向角根据当前车辆与引导车之间距离的最大值、最小值以及最大值点和最小值点之间的横向距离计算。

6.根据权利要求5所述的一种车队编列的前向跟随联动行驶系统，其特征在于，描述所述引导车的航向角的公式如下所示：

式中，L_i，Max和L_i，Min分别为监测的当前车辆与引导车之间的距离L_i的最大值与最小值，L_Max-Min为最大值点与最小值点之间的横向距离。

7.根据权利要求5所述的一种车队编列的前向跟随联动行驶系统，其特征在于，所述距离测算单元通过混合固态雷达(3)和高清相机(2)的数据融合获取车队编列中引导车与无人跟随车之间的距离，所述混合固态雷达(3)和所述高清相机(2)并排设于支架(4)上，所述支架(4)设于当前车辆头部的中心，所述混合固态激光雷达(3)用以采集车辆的三维空间点云信息，所述高清相机(2)用以获取引导车在二维图像中的像素坐标。