CN108556845B - 一种车辆跟驰***和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种新型车辆跟驰***和方法，该***包括第一车辆和第二车辆，第一车辆包括第一控制器、第一定位装置和第一车‑车V2V车载通信设备，第二车辆包括第二控制器、第二定位装置和第二V2V车载通信设备；第一定位装置对第一车辆进行定位；第二定位装置对第二车辆进行定位；第一控制器通过第一V2V车载通信设备将第一车辆的基本信息共享给第二V2V车载通信设备；第二控制器根据第二车辆的定位信息以及共享到的基本信息对第二车辆进行自动驾驶控制，以使第二车辆自动跟随第一车辆行驶。该实施例方案使得车辆可以同时实现横向和纵向上的自动驾驶控制，并保证了整个跟驰***的低成本、低延时和可靠性。
Description
技术领域
本发明实施例涉及汽车跟驰技术，尤指一种车辆跟驰***和方法。
背景技术
目前，基于高精度地图和基于多传感器融合的控制方案是主流的两种无人驾驶技术方案。然而，这两种方案都需要花费大量的资金，使得单车成本很高，因此这样的***只能在实验室中进行研究使用。另外，目前的汽车跟驰技术主要是自动适应巡航(ACC)，即利用车辆传感器感知到的数据，如与前车的距离，来调整本车的驾驶策略，如速度等。这种基于传感器的跟驰技术会存在一定缺点，首先是该技术只能保证纵向上的跟驰，并且存在延时性，其次是传感器的价格成本较高。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种车辆跟驰***和方法，能够使得车辆同时实现横向和纵向上的自动驾驶控制，并且保证了低成本、低延时和可靠性。
为了达到本发明实施例目的，本发明实施例提供了一种车辆跟驰***，该车辆跟驰***包括第一车辆和第二车辆，第一车辆包括第一控制器、第一定位装置和第一车-车V2V车载通信设备，第二车辆包括第二控制器、第二定位装置和第二V2V车载通信设备；
第一定位装置用于对第一车辆进行定位；第二定位装置用于对第二车辆进行定位；
第一控制器，用于通过第一V2V车载通信设备将第一车辆的基本信息共享给第二V2V车载通信设备；
第二控制器，用于根据第二车辆的定位信息以及第二V2V车载通信设备共享到的基本信息，对第二车辆进行自动驾驶控制，以使第二车辆自动跟随所述第一车辆行驶。
可选地，该基本信息包括：行车轨迹、行驶速度和加速度；
其中，行车轨迹包括：根据第一车辆的定位信息和预设的时间间隔标注的连续的多个轨迹坐标；每个所述轨迹坐标包括：经度坐标点和纬度坐标点。
可选地，自动驾驶控制包括：对第二车辆的横向控制和纵向控制。
可选地，第二控制器根据第二车辆的定位信息以及第二V2V车载通信设备共享到的基本信息，对第二车辆进行自动驾驶控制，包括：
从第一车辆的行车轨迹上，获取位于第二车辆的前方的可变时间窗之外的第一个轨迹坐标A；其中，可变时间窗是指可变的预设时长；
计算第二车辆的当前轨迹坐标B和轨迹坐标A之间的连线与第二车辆的当前行驶方向的夹角；
根据预设的第一关系式对第二车辆进行横向控制，以实现对第二车辆方向盘的转角控制；并根据预设的自适应巡航控制算法对第二车辆进行纵向控制，以控制第二车辆与第一车辆之间的车距保持在预设的标准距离的预设误差范围内。
可选地，第一关系式包括：
Δω＝cpω*(ωAB-ωB)+cdω*(ωAB-ωB)；
其中，Δω为第二车辆的方向盘目标转角，Δω>0表示方向盘顺时针转动，Δω<0表示方向盘逆时针转动，cpω为第一比例系数，ωAB为轨迹坐标A和轨迹坐标B两点连线与预设的标准方向的夹角，ωB为第二车辆的行驶方向与标准方向的夹角，cdω为第二比例系数；ωAB-ωB为第二车辆的当前轨迹坐标B 和轨迹坐标A之间的连线与第二车辆的当前行驶方向的夹角。
自适应巡航控制算法包括下述的第二关系式：
vo＝cpv*(vB-vA)+civ*(dAB-ds)；
其中，vo为第二车辆的目标速度，cpv为第三比例系数，vA为第一车辆的行驶速度，vB为第二车辆的当前行驶速度，civ为第四比例系数，dAB为第一车辆和第二车辆之间的当前距离，ds为预设的第一车辆和第二车辆之间的标准距离。
可选地，第二控制器还用于：在纵向控制中，实时进行碰撞检测，并在判定第一车辆和第二车辆可能会发生碰撞时进行刹车，在判定第一车辆和第二车辆不会发生碰撞时，根据自适应巡航控制算法控制第二车辆跟驰第一车辆运行。
可选地，第一车辆包括第一车-路V2I车载通信设备；第二车辆包括第二 V2I车载通信设备；
第一控制器还用于：根据第一V2I车载通信设备获取信号灯的状态，并在信号灯的状态为红灯时停车，在信号灯的状态为绿灯时继续通行；
第二控制器还用于：根据第二V2I车载通信设备获取信号灯的状态，并在信号灯的状态为红灯时，根据第一车辆和第二车辆之间预设的停车距离进行停车，并在信号灯的状态为绿灯时继续通行。
一种车辆跟驰方法，该方法包括：
分别对第一车辆和第二车辆进行定位；
将第一车辆的基本信息共享给第二车辆；
根据第二车辆的定位信息以及第二车辆共享到的基本信息，对第二车辆进行自动驾驶控制，以使第二车辆自动跟随第一车辆行驶。
可选地，该基本信息包括：行车轨迹、行驶速度和加速度；其中，行车轨迹包括：根据第一车辆的定位信息和预设的时间间隔标注的连续的多个轨迹坐标；每个轨迹坐标包括：经度坐标点和纬度坐标点；
自动驾驶控制包括：对第二车辆的横向控制和纵向控制。
可选地，根据第二车辆的定位信息以及第二车辆共享到的基本信息，对第二车辆进行自动驾驶控制，包括：
从第一车辆的行车轨迹上，获取位于第二车辆的前方的可变时间窗之外的第一个轨迹坐标A；其中，可变时间窗是指可变的预设时长；
计算第二车辆的当前轨迹坐标B和轨迹坐标A之间的连线与第二车辆的当前行驶方向的夹角；
根据预设的第一关系式对第二车辆进行横向控制，以实现对第二车辆方向盘的转角控制；并根据预设的自适应巡航控制算法对第二车辆进行纵向控制，以控制第二车辆与第一车辆之间的车距保持在预设的标准距离的预设误差范围内。
本发明实施例包括：该车辆跟驰***包括第一车辆和第二车辆，第一车辆包括第一控制器、第一定位装置和第一车-车V2V车载通信设备，第二车辆包括第二控制器、第二定位装置和第二V2V车载通信设备；第一定位装置用于对第一车辆进行定位；第二定位装置用于对第二车辆进行定位；第一控制器，用于通过第一V2V车载通信设备将第一车辆的基本信息共享给第二V2V 车载通信设备；第二控制器，用于根据第二车辆的定位信息以及第二V2V车载通信设备共享到的基本信息，对第二车辆进行自动驾驶控制，以使第二车辆自动跟随所述第一车辆行驶。通过该实施例方案，使得车辆可以同时实现横向和纵向上的自动驾驶控制，并且保证了整个跟驰***的低成本、低延时和可靠性。
本发明实施例的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例而了解。本发明实施例的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明实施例技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明实施例的技术方案，并不构成对本发明实施例技术方案的限制。
图1为本发明实施例的车辆跟驰***结构示意图；
图2为本发明实施例的第二控制器根据第二车辆的定位信息以及第二 V2V车载通信设备共享到的基本信息对第二车辆进行自动驾驶控制的方法流程图；
图3为本发明实施例的车辆跟驰方法流程图；
图4为本发明实施例的应用于第二车辆侧的新型车辆跟驰方法流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机***中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
实施例一
一种车辆跟驰***，如图1所示，该车辆跟驰***包括第一车辆1和第二车辆2，第一车辆1包括第一控制器11、第一定位装置12和第一车-车V2V 车载通信设备13，第二车辆2包括第二控制器21、第二定位装置22和第二 V2V车载通信设备23；
第一定位装置12用于对第一车辆1进行定位；第二定位装置22用于对第二车辆2进行定位；
第一控制器11，用于通过第一V2V车载通信设备13将第一车辆1的基本信息共享给第二V2V车载通信设备23；
第二控制器21，用于根据第二车辆2的定位信息以及第二V2V车载通信设备23共享到的基本信息，对第二车辆2进行自动驾驶控制，以使第二车辆 2自动跟随所述第一车辆1行驶。
在本发明实施例中，V2X是车路协同实现信息交互的基础性平台，通过将人、车和道路基础设施等在车路协同的平台上互联，使得交通环境中的各种交通主体可以交互实时信息、具有更强的感知能力，同时实现交通环境重构、高精度定位、实时动态交通信息交互、群体协同安全与控制等功能。V2V 是V2X特定的一种形式，主要为车与车之间的通信提供交互平台，以实现低时延、低丢包率的准确通信。
在本发明实施例中，基于高精度地图和基于多传感器融合的控制方案是目前主流的两种无人驾驶技术方案。然而，这两种方案都需要花费大量的资金，使得单车成本很高，因此这样的***只能在实验室中进行研究使用。本发明实施例提出的基于V2V通信的自动驾驶，实现了一种低成本的自动驾驶方案，不借助除差分高精度定位(即第一定位装置和第二定位装置，其均可以为差分定位装置)以外的任何车载传感器，实现了车辆的编队自动跟驰和自动驾驶。
在本发明实施例中，本发明实施例的新型车辆跟驰***可以应用于任何无人驾驶以及自动跟驰技术中，并且第一车辆1可以是自动驾驶也可以是人工驾驶，或者两者结合，对于第一车辆1的具体驾驶方式不做限制。另外，对于任意的一辆第二车辆2来说，第一车辆1可以是一辆车也可以是多辆车，同理，对于任意的一辆第一车辆1来说，该第二车辆2可以是一辆车也可以是多辆车。
在本发明实施例中，第一车辆1和第二车辆2之间的通信可以通过信号收发装置(如天线等)实现，但天性等信号收发装置的信息沟通可靠性低，并且信号传输距离受限。本发明实施例方案中利用车-车(V2V)通信，其具有可靠性高、传输距离远的优点。
在本发明实施例中，上述第一定位装置和第二定位装置可以是任意形式的定位装置，对于其具体实现方式不做限制，可以包括以下任意一种或多种：基于中国北斗卫星导航***(BeiDou Navigation Satellite System，BDS)的定位装置、基于美国全球定位***(Global Positioning System，GPS)的定位装置、基于俄罗斯全球导航卫星***(GLObalNAvigation Satellite System， GLONASS)的定位装置以及基于伽利略卫星导航***(Galileo satellite navigation system)的定位装置。
在本发明实施例中，第一控制器11和第二控制器21可以包括但不限于：车载(如设置于车辆底部)的工业控制机和中央处理器CPU，或者远程的工业控制机和中央处理器CPU，对于第一控制器11和第二控制器21的具体实现方式也不做限制。
可选地，该基本信息可以包括但不限于：行车轨迹、行驶速度和加速度；
其中，行车轨迹可以包括：根据第一车辆1的定位信息和预设的时间间隔标注的连续的多个轨迹坐标；其中每个所述轨迹坐标可以包括：经度坐标点和纬度坐标点。
在本发明实施例中，为了节省成本、提高传输效率和可靠性，并降低时延，第一车辆1和第二车辆2之间通过第一V2V车载通信设备13和第二V2V 车载通信设备23进行基本信息的共享。其中，行车轨迹是通过第一定位装置对第一车辆进行定位后获得的定位信息生成的，行车轨迹的生成方法可以包括：从实时获得的定位信息中的轨迹坐标中按照预设的时间长度或预设的距离长度选出相应的轨迹坐标，并将选出的轨迹坐标按照先后顺序进行排列，形成该行车轨迹。
在本发明实施例中，为了使得第二车辆2对第一车辆1的准确、安全跟驰，可以将第一车辆1的行驶速度和加速度分享给第二车辆2，以便于第二车辆2实时根据第一车辆1的行驶速度和加速度调整自身速度，防止跟丢和撞车等现象发生。
可选地，自动驾驶控制包括：对第二车辆2的横向控制和纵向控制。
在本发明实施例中，目前现有的汽车跟驰技术主要是自动适应巡航 (ACC)，即利用车辆传感器感知到的数据(如与前车的距离)来调整本车 (如速度等)的驾驶策略。这种基于传感器的跟驰技术存在一定缺点，首先是该技术只能保证纵向上的跟驰，并且存在延时性，其次是传感器的价格成本较高。因此，本发明实施例提出了基于车-车通信(V2V)的自动跟驰技术，并且第一V2V车载通信设备13和第二V2V车载通信设备23之间共享的基本信息可以包括但不限于：行车轨迹、行驶速度和加速度等多种信息，因此，可以使得第二车辆2不限于仅根据行驶速度和加速度等信息进行纵向跟驰，还可以根据行车轨迹等信息进行横向跟驰，即同时实现对第二车辆2的横向控制和纵向控制。
可选地，如图2所示，第二控制器21根据第二车辆2的定位信息以及第二V2V车载通信设备23共享到的基本信息，对第二车辆2进行自动驾驶控制，包括步骤S101-S103：
S101、从第一车辆1的行车轨迹上，获取位于第二车辆2的前方的可变时间窗之外的第一个轨迹坐标A；其中，可变时间窗是指可变的预设时长；
在本发明实施例中，由于前述方案中生成行车轨迹时，是按照预设的时间长度或预设的距离长度选出多个估计坐标后排序获得的，因此，第二车辆在追踪第一车辆的行车轨迹时，可以根据时间长度或距离长度对行车轨迹上的轨迹坐标进行追踪，具体地，根据时间长度对行车轨迹上的轨迹坐标进行追踪包括：可以预先设置一个预设时长，即上述的时间窗，以当前时刻为基准，获取第一车辆1的行车轨迹上该预设时长以外的第一个轨迹坐标，即上述的轨迹坐标A，并将该轨迹坐标A作为追踪目标。根据距离长度对行车轨迹上的轨迹坐标进行追踪包括：可以预先设置一个预设距离，可以称为距离窗，以当前第二车辆的定位点为基准，获取第一车辆1的行车轨迹上该预设距离以外的第一个轨迹坐标，即上述的轨迹坐标A，并将该轨迹坐标A作为追踪目标。
在本发明实施例中，上述的预设时长和预设距离均可以根据不同的应用场景或需求自行定义，对于其具体数值不做限制，即该预设时长和预设距离均为可变的，因此上述的时间窗和距离窗可以称为可变时间窗和可变距离窗。
S102、计算第二车辆2的当前轨迹坐标B和轨迹坐标A之间的连线与第二车辆2的当前行驶方向的夹角。
在本发明实施例中，为了实现对第二车辆2在横向上的控制，可以实时获取第二车辆2的当前轨迹坐标B和基于该轨迹坐标B的轨迹坐标A，并计算轨迹坐标B和轨迹坐标A之间的连线与第二车辆2的当前行驶方向的夹角，以确定出当前行驶方向与目标方向之间相差的角度，从而可以根据该角度对第二车辆2的方向盘进行修正和控制，在横向控制上使第二车辆2尽可能地运行在第一车辆1的行驶轨迹上。
S103、根据预设的第一关系式对第二车辆2进行横向控制，以实现对第二车辆方向盘的转角控制；并根据预设的自适应巡航控制算法对第二车辆2 进行纵向控制，以控制第二车辆2与第一车辆1之间的车距保持在预设的标准距离的预设误差范围内。
在本发明实施例中，可以采用比例-微分PD算法进行横向方向调节，例如，可以通过预设的第一关系式实现对第二车辆的方向盘的修正和控制，以实现转向、掉头等多种驾驶控制。
可选地，第一关系式可以包括：
Δω＝cpω*(ωAB-ωB)+cdω*(ωAB-ωB)；
其中，Δω为第二车辆2的方向盘目标转角，Δω>0表示方向盘顺时针转动，Δω<0表示方向盘逆时针转动，cpω为第一比例系数(比例环节的比例系数)，ωAB为轨迹坐标A和轨迹坐标B两点连线与预设的标准方向的夹角，ωB为第二车辆2的行驶方向与标准方向的夹角，cdω为第二比例系数(微分环节的比例系数)；ωAB-ωB为第二车辆2的当前轨迹坐标B和轨迹坐标A之间的连线与第二车辆2的当前行驶方向的夹角。
在本发明实施例中，该标准方向可以根据不同的应用场景自行定义，对于其具体方向不做限定，例如包括但不限于正北方向。
在本发明实施例中，可以通过行驶速度和加速度等信息对第二车辆2进行纵向控制。具体的控制方法可以采用目前存在的任何已有控制技术或算法实现，例如，前述的自动适应巡航(ACC)技术，也可以采用比例-积分PI 算法进行纵向速度调节，例如，可以采用本发明实施例的第二关系式的算法，在本发明实施例中对于纵向控制的具体实现方法不作限制。
可选地，自适应巡航控制算法可以包括下述的第二关系式：
vo＝cpv*(vB-vA)+civ*(dAB-ds)；
其中，vo为第二车辆2的目标速度，cpv为第三比例系数(比例环节的比例系数)，vA为第一车辆1的行驶速度，vB为第二车辆2的当前行驶速度，civ为第四比例系数(积分环节的比例系数)，dAB为第一车辆1和第二车辆2之间的当前距离，ds为预设的第一车辆1和第二车辆2之间的标准距离。
在本发明实施例中，该标准距离可以根据不同的应用场景自行定义，对于其具体数值不做限制。
在本发明实施例中，该预设误差范围可以根据不同的应用场景自行定义，对于其具体数值不做限制。
可选地，第二控制器21还用于：在纵向控制中，实时进行碰撞检测，并在判定第一车辆1和第二车辆2可能会发生碰撞时进行刹车，在判定第一车辆1和第二车辆2不会发生碰撞时，根据自适应巡航控制算法控制第二车辆2 跟驰第一车辆1运行。
在本发明实施例中，第二车辆2在纵向控制上可以使用自适应巡航控制算法保持与前车的车距在一个预设值，同时进行碰撞检测(可以包括根据第二车辆的当前状态进行状态预测，并根据预测的状态确定是否会发生碰撞)，如果可能碰撞，则可以根据预设的安全距离进行刹车，否则可以进行自适应巡航跟驰第一车辆。
可选地，第一车辆还可以包括第一车-路V2I车载通信设备14；第二车辆 2还可以包括第二V2I车载通信设备24；
第一控制器11还用于：根据第一V2I车载通信设备14获取信号灯的状态，并在信号灯的状态为红灯时停车，在信号灯的状态为绿灯时继续通行；
第二控制器21还可以用于：根据V2I车载通信设备24获取信号灯的状态，并在信号灯的状态为红色时，根据第一车辆1和第二车辆2之间预设的停车距离进行停车，并在信号灯的状态为绿色时继续通行。实施例二
一种车辆跟驰方法，需要说明的是，上述的***实施例中的任何实施例均可适用于该方法实施例中，在此不再一一赘述，如图3所示，该方法可以包括S201-S203：
S201、分别对第一车辆和第二车辆进行定位；
S202、将第一车辆的基本信息共享给第二车辆；
S203、根据第二车辆的定位信息以及第二车辆共享到的基本信息，对第二车辆进行自动驾驶控制，以使第二车辆自动跟随第一车辆行驶。
可选地，该基本信息包括：行车轨迹、行驶速度和加速度；其中，行车轨迹包括：根据第一车辆的定位信息和预设的时间间隔标注的连续的多个轨迹坐标；每个轨迹坐标包括：经度坐标点和纬度坐标点；
自动驾驶控制包括：对第二车辆的横向控制和纵向控制。
可选地，根据第二车辆的定位信息以及第二车辆共享到的基本信息，对第二车辆进行自动驾驶控制，包括：
从第一车辆的行车轨迹上，获取位于第二车辆的前方的可变时间窗之外的第一个轨迹坐标A；其中，可变时间窗是指可变的预设时长；
计算第二车辆的当前轨迹坐标B和轨迹坐标A之间的连线与第二车辆的当前行驶方向的夹角；
根据预设的第一关系式对第二车辆进行横向控制，以实现对第二车辆方向盘的转角控制；并根据预设的自适应巡航控制算法对第二车辆进行纵向控制，以控制第二车辆与第一车辆之间的车距保持在预设的标准距离的预设误差范围内。
可选地，第一关系式包括：
Δω＝cpω*(ωAB-ωB)+cdω*(ωAB-ωB)；
其中，Δω为第二车辆的方向盘目标转角，Δω>0表示方向盘顺时针转动，Δω<0表示方向盘逆时针转动，cpω为第一比例系数，ωAB为轨迹坐标A和轨迹坐标B两点连线与预设的标准方向的夹角，ωB为第二车辆的行驶方向与标准方向的夹角，cdω为第二比例系数；ωAB-ωB为第二车辆的当前轨迹坐标B 和轨迹坐标A之间的连线与第二车辆的当前行驶方向的夹角。
自适应巡航控制算法包括下述的第二关系式：
vo＝cpv*(vB-vA)+civ*(dAB-ds)；
其中，vo为第二车辆的目标速度，cpv为第三比例系数，vA为第一车辆的行驶速度，vB为第二车辆的当前行驶速度，civ为第四比例系数，dAB为第一车辆和第二车辆之间的当前距离，ds为预设的第一车辆和第二车辆之间的标准距离。
可选地，所述方法还包括：在纵向控制中，实时进行碰撞检测，并在判定第一车辆和第二车辆可能会发生碰撞时进行刹车，在判定第一车辆和第二车辆不会发生碰撞时，根据自适应巡航控制算法控制第二车辆跟驰第一车辆运行。
可选地，所述方法还包括：获取信号灯的状态，并在信号灯的状态为红色时，根据第一车辆和第二车辆之间预设的停车距离进行停车，并在信号灯的状态为绿色时继续通行。
实施例三
一种车辆跟驰方法，适用于第二车辆侧，需要说明的是，上述的***实施例中的任何实施例均可适用于该方法实施例中，在此不再一一赘述，如图4 所示，该方法可以包括S301-S302：
S301、对第二车辆进行定位；
S302、根据第二车辆的定位信息以及第二车辆共享到的基本信息，对第二车辆进行自动驾驶控制，以使第二车辆自动跟随第一车辆行驶；其中，该基本信息为第一车辆的信息。
可选地，该基本信息包括：行车轨迹、行驶速度和加速度；其中，行车轨迹包括：根据第一车辆的定位信息和预设的时间间隔标注的连续的多个轨迹坐标；每个轨迹坐标包括：经度坐标点和纬度坐标点；
自动驾驶控制包括：对第二车辆的横向控制和纵向控制。
可选地，根据第二车辆的定位信息以及第二车辆共享到的基本信息，对第二车辆进行自动驾驶控制，包括：
从第一车辆的行车轨迹上，获取位于第二车辆的前方的可变时间窗之外的第一个轨迹坐标A；其中，可变时间窗是指可变的预设时长；
计算第二车辆的当前轨迹坐标B和轨迹坐标A之间的连线与第二车辆的当前行驶方向的夹角；
根据预设的第一关系式对第二车辆进行横向控制，以实现对第二车辆方向盘的转角控制；并根据预设的自适应巡航控制算法对第二车辆进行纵向控制，以控制第二车辆与第一车辆之间的车距保持在预设的标准距离的预设误差范围内。
可选地，第一关系式包括：
Δω＝cpω*(ωAB-ωB)+cdω*(ωAB-ωB)；
其中，Δω为第二车辆的方向盘目标转角，Δω>0表示方向盘顺时针转动，Δω<0表示方向盘逆时针转动，cpω为第一比例系数，ωAB为轨迹坐标A和轨迹坐标B两点连线与预设的标准方向的夹角，ωB为第二车辆的行驶方向与标准方向的夹角，cdω为第二比例系数；ωAB-ωB为第二车辆的当前轨迹坐标B 和轨迹坐标A之间的连线与第二车辆的当前行驶方向的夹角。
自适应巡航控制算法包括下述的第二关系式：
vo＝cpv*(vB-vA)+civ*(dAB-ds)；
其中，vo为第二车辆的目标速度，cpv为第三比例系数，vA为第一车辆的行驶速度，vB为第二车辆的当前行驶速度，civ为第四比例系数，dAB为第一车辆和第二车辆之间的当前距离，ds为预设的第一车辆和第二车辆之间的标准距离。
可选地，所述方法还包括：在纵向控制中，实时进行碰撞检测，并在判定第一车辆和第二车辆可能会发生碰撞时进行刹车，在判定第一车辆和第二车辆不会发生碰撞时，根据自适应巡航控制算法控制第二车辆跟驰第一车辆运行。
可选地，所述方法还包括：获取信号灯的状态，并在信号灯的状态为红色时，根据第一车辆和第二车辆之间预设的停车距离进行停车，并在信号灯的状态为绿色时继续通行。
实施例四
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现实施例三所述的新型车辆跟驰方法。
本发明实施例包括：该车辆跟驰***包括第一车辆和第二车辆，第一车辆包括第一控制器、第一定位装置和第一车-车V2V车载通信设备，第二车辆包括第二控制器、第二定位装置和第二V2V车载通信设备；第一定位装置用于对第一车辆进行定位；第二定位装置用于对第二车辆进行定位；第一控制器，用于通过第一V2V车载通信设备将第一车辆的基本信息共享给第二V2V 车载通信设备；第二控制器，用于根据第二车辆的定位信息以及第二V2V车载通信设备共享到的基本信息，对第二车辆进行自动驾驶控制，以使第一车辆自动跟随所述第一车辆行驶。通过该实施例方案，使得车辆可以同时实现横向和纵向上的自动驾驶控制，并且保证了整个跟驰***的低成本、低延时和可靠性。
虽然本发明实施例所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明实施例。任何本发明实施例所属领域内的技术人员，在不脱离本发明实施例所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明实施例的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (5)
1.一种车辆跟驰***，该车辆跟驰***包括第一车辆和第二车辆，其特征在于，所述第一车辆包括第一控制器、第一定位装置和第一车-车V2V车载通信设备，所述第二车辆包括第二控制器、第二定位装置和第二V2V车载通信设备；
所述第一定位装置用于对所述第一车辆进行定位；所述第二定位装置用于对所述第二车辆进行定位；
所述第一控制器，用于通过第一V2V车载通信设备将所述第一车辆的基本信息共享给所述第二V2V车载通信设备；
所述第二控制器，用于根据所述第二车辆的定位信息以及所述第二V2V车载通信设备共享到的所述基本信息，对所述第二车辆进行自动驾驶控制，以使所述第二车辆自动跟随所述第一车辆行驶；
所述基本信息包括：行车轨迹、行驶速度和加速度；
其中，所述行车轨迹包括：根据所述第一车辆的定位信息和预设的时间间隔标注的连续的多个轨迹坐标；每个所述轨迹坐标包括：经度坐标点和纬度坐标点；
所述自动驾驶控制包括：对所述第二车辆的横向控制和纵向控制；
所述第二控制器根据所述第二车辆的定位信息以及所述第二V2V车载通信设备共享到的所述基本信息，对所述第二车辆进行自动驾驶控制，包括：
从所述第一车辆的所述行车轨迹上，获取位于所述第二车辆的前方的可变时间窗之外的第一个轨迹坐标A；其中，所述可变时间窗是指可变的预设时长；
计算所述第二车辆的当前轨迹坐标B和轨迹坐标A之间的连线与所述第二车辆的当前行驶方向的夹角；
根据预设的第一关系式对所述第二车辆进行横向控制，以实现对所述第二车辆方向盘的转角控制；并根据预设的自适应巡航控制算法对所述第二车辆进行纵向控制，以控制所述第二车辆与所述第一车辆之间的车距保持在预设的标准距离的预设误差范围内。
2.根据权利要求1所述的车辆跟驰***，其特征在于，所述第一关系式包括：
Δω＝cpω*(ωAB-ωB)+cdω*(ωAB-ωB)；
其中，Δω为所述第二车辆的方向盘目标转角，Δω>0表示方向盘顺时针转动，Δω<0表示方向盘逆时针转动，cpω为第一比例系数，ωAB为轨迹坐标A和轨迹坐标B两点连线与预设的标准方向的夹角，ωB为所述第二车辆的行驶方向与所述标准方向的夹角，cdω为第二比例系数；ωAB-ωB为所述第二车辆的当前轨迹坐标B和轨迹坐标A之间的连线与所述第二车辆的当前行驶方向的夹角；
所述自适应巡航控制算法包括下述的第二关系式：
vo＝cpv*(vB-vA)+civ*(dAB-ds)；
其中，vo为所述第二车辆的目标速度，cpv为第三比例系数，vA为所述第一车辆的行驶速度，vB为所述第二车辆的当前行驶速度，civ为第四比例系数，dAB为所述第一车辆和所述第二车辆之间的当前距离，ds为预设的所述第一车辆和所述第二车辆之间的标准距离。
3.根据权利要求1所述的车辆跟驰***，其特征在于，所述第二控制器还用于：在所述纵向控制中，实时进行碰撞检测，并在判定所述第一车辆和所述第二车辆可能会发生碰撞时进行刹车，在判定所述第一车辆和所述第二车辆不会发生碰撞时，根据所述自适应巡航控制算法控制所述第二车辆跟驰所述第一车辆运行。
4.根据权利要求1所述的车辆跟驰***，其特征在于，所述第一车辆包括第一车-路V2I车载通信设备；所述第二车辆包括第二V2I车载通信设备；
所述第一控制器还用于：根据第一V2I车载通信设备获取信号灯的状态，并在所述信号灯的状态为红灯时停车，在所述信号灯的状态为绿灯时继续通行；
所述第二控制器还用于：根据所述第二V2I车载通信设备获取所述信号灯的状态，并在所述信号灯的状态为红灯时，根据所述第一车辆和所述第二车辆之间预设的停车距离进行停车，并在所述信号灯的状态为绿灯时继续通行。
5.一种车辆跟驰方法，其特征在于，所述方法包括：
分别对第一车辆和第二车辆进行定位；
将所述第一车辆的基本信息共享给所述第二车辆；
根据所述第二车辆的定位信息以及所述第二车辆共享到的所述基本信息，对所述第二车辆进行自动驾驶控制，以使所述第二车辆自动跟随所述第一车辆行驶；
所述基本信息包括：行车轨迹、行驶速度和加速度；其中，所述行车轨迹包括：根据所述第一车辆的定位信息和预设的时间间隔标注的连续的多个轨迹坐标；每个所述轨迹坐标包括：经度坐标点和纬度坐标点；
所述自动驾驶控制包括：对所述第二车辆的横向控制和纵向控制；
所述根据所述第二车辆的定位信息以及所述第二车辆共享到的所述基本信息，对所述第二车辆进行自动驾驶控制，包括：
从所述第一车辆的所述行车轨迹上，获取位于所述第二车辆的前方的可变时间窗之外的第一个轨迹坐标A；其中，所述可变时间窗是指可变的预设时长；
计算所述第二车辆的当前轨迹坐标B和轨迹坐标A之间的连线与所述第二车辆的当前行驶方向的夹角；
根据预设的第一关系式对所述第二车辆进行横向控制，以实现对所述第二车辆方向盘的转角控制；并根据预设的自适应巡航控制算法对所述第二车辆进行纵向控制，以控制所述第二车辆与所述第一车辆之间的车距保持在预设的标准距离的预设误差范围内。
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