本發(fā)明屬于汽車電子控制
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種自動(dòng)跟車行駛控制系統(tǒng)及其方法。
背景技術(shù)：
：隨著汽車電子控制技術(shù)的發(fā)展，智能化傳感技術(shù)和控制技術(shù)已經(jīng)在汽車上越來越成熟，也使得智能駕駛輔助技術(shù)得到了應(yīng)用，如定速巡航、自適應(yīng)巡航、跟車行駛系統(tǒng)等，能極大的緩解駕駛員的操作疲勞，提升整車的舒適性。并且多輛汽車以短距離連續(xù)跟車行駛，能夠提高道路上的車流密度，降低擁堵，在高速上使用還能夠降低風(fēng)阻，節(jié)能減排。但目前的類似系統(tǒng)存在以下問題：(1)自適應(yīng)巡航系統(tǒng)只對(duì)車輛縱向進(jìn)行控制，包括油門和制動(dòng)，而側(cè)向仍需要駕駛員控制；部分可實(shí)現(xiàn)側(cè)向超車等控制，但要求前方車輛要在雷達(dá)或攝像頭的視野內(nèi)。并且通過傳感器觀測(cè)到車間距或前方車速變化，再采取加速或制動(dòng)措施，往往會(huì)有很大的滯后性，進(jìn)而引起車距的劇烈變化，甚至發(fā)生追尾等交通事故，因此必須使用較大的車間距。(2)基于雷達(dá)或攝像頭傳感器的自動(dòng)跟車行駛系統(tǒng)，對(duì)轉(zhuǎn)向的控制和車輛軌跡的控制都難以滿足汽車行駛的常見工況，如轉(zhuǎn)彎控制依賴?yán)走_(dá)或攝像頭等傳感器，但是一旦車輛轉(zhuǎn)急彎，后車的傳感器可能會(huì)失去前車目標(biāo)導(dǎo)致無法控制；并且同樣要求較大的車間距，以免由于控制滯后導(dǎo)致的事故。(3)基于gps定位的自動(dòng)跟車行駛系統(tǒng)，往往過于依賴gps精度，在民用gps精度較低并且受環(huán)境(如天氣、樓宇遮擋、隧道等)影響較大，難以達(dá)到理想效果。并且gps信號(hào)頻率低，要求比雷達(dá)傳感器的方案更大的車間距。(4)基于車車通信的自動(dòng)跟車行駛系統(tǒng)，基本都使用后車同步復(fù)制前車的操作，可以最大程度的減小前后車操作的滯后性，進(jìn)而使用較短的車距。而這種方法在彎道行駛中，會(huì)導(dǎo)致后車與前車在不同位置同時(shí)轉(zhuǎn)彎，進(jìn)而行駛在不同的路徑，引起后車發(fā)生危險(xiǎn)。因此，目前現(xiàn)有的巡航系統(tǒng)和自動(dòng)跟車行駛系統(tǒng)，更多是針對(duì)直線工況和變道等小轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)向工況，而對(duì)于大轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)向等工況處理的較差，即使是使用了多個(gè)方法結(jié)合，也未解決如路口轉(zhuǎn)向和掉頭轉(zhuǎn)向等問題。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對(duì)上述技術(shù)問題，本發(fā)明一方面提供一種多數(shù)據(jù)融合的自動(dòng)跟車行駛控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)將多個(gè)傳感器、雷達(dá)、攝像頭、gps定位裝置等數(shù)據(jù)采集設(shè)備以及車車通信裝置等進(jìn)行融合來采集行駛數(shù)據(jù)，能穩(wěn)定地適應(yīng)全部行駛路況，包括直線行駛工況，變道超車工況，轉(zhuǎn)彎工況，掉頭工況等城市中常見的行駛路況。本發(fā)明的另一方面提供一種多數(shù)據(jù)融合的自動(dòng)跟車行駛控制方法，該方法基于布置在車輛上的多個(gè)數(shù)據(jù)采集設(shè)備采集的數(shù)據(jù)來對(duì)跟隨車的自動(dòng)跟車行駛進(jìn)行控制，能夠有效地保證跟隨車的自動(dòng)行駛安全。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：本發(fā)明的實(shí)施例提供一種自動(dòng)跟車行駛控制系統(tǒng)，包括領(lǐng)航車控制系統(tǒng)和與所述領(lǐng)航車控制系統(tǒng)通信的跟隨車控制系統(tǒng)，所述領(lǐng)航車控制系統(tǒng)包括布置在領(lǐng)航車上的領(lǐng)航車油門踏板開度傳感器，領(lǐng)航車發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器，領(lǐng)航車制動(dòng)主缸壓力傳感器，領(lǐng)航車方向盤轉(zhuǎn)角傳感器，領(lǐng)航車變速器檔位傳感器，領(lǐng)航車車速傳感器，領(lǐng)航車電子控制單元，領(lǐng)航車車車通信裝置，領(lǐng)航車gps定位裝置；所述跟隨車控制系統(tǒng)包括布置在跟隨上的跟隨車油門踏板開度傳感器，跟隨車發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器，跟隨車制動(dòng)主缸壓力傳感器，跟隨車方向盤轉(zhuǎn)角傳感器，跟隨車變速器檔位傳感器，跟隨車車速傳感器，跟隨車電子控制單元，跟隨車通信裝置，毫米波雷達(dá)，攝像頭，支持主動(dòng)轉(zhuǎn)向的eps轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，esp制動(dòng)控制系統(tǒng)，ems發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，系統(tǒng)開關(guān)，跟隨車gps定位裝置；其中，所述領(lǐng)航車上的電子控制單元周期性地采集如下信號(hào)：領(lǐng)航車油門踏板開度傳感器采集的油門開度信號(hào)α1，領(lǐng)航車發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器采集的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)nm1，領(lǐng)航車制動(dòng)主缸壓力傳感器采集的制動(dòng)壓力信號(hào)p1，領(lǐng)航車方向盤轉(zhuǎn)角傳感器采集的方向盤轉(zhuǎn)角信號(hào)δ1，領(lǐng)航車變速器檔位傳感器采集的變速器檔位信號(hào)i1，領(lǐng)航車車速傳感器采集的車速信號(hào)v1，領(lǐng)航車gps定位裝置采集的領(lǐng)航車的定位坐標(biāo)(x1，y1)和航向角ψ1，并周期性地將采集的信號(hào)和領(lǐng)航車的車輛代碼號(hào)n發(fā)送給所述領(lǐng)航車車車通信裝置，所述領(lǐng)航車車車通過無線網(wǎng)絡(luò)將接收的信號(hào)發(fā)送給所述跟隨車車車通信裝置；所述跟隨車電子控制單元周期性根據(jù)所述系統(tǒng)開關(guān)的狀態(tài)來接收所述跟隨車車車通信裝置發(fā)送的信號(hào)并采集跟隨車的相關(guān)信號(hào)：跟隨車油門踏板開度傳感器采集的油門開度信號(hào)α2，跟隨車發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器采集的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)nm2，跟隨車制動(dòng)主缸壓力傳感器采集的制動(dòng)壓力信號(hào)p2，跟隨車方向盤轉(zhuǎn)角傳感器采集的方向盤轉(zhuǎn)角信號(hào)δ2，跟隨車變速器檔位傳感器采集的變速器檔位信號(hào)i2，跟隨車車速傳感器采集的車速信號(hào)v2，跟隨車gps定位裝置采集的跟隨車的定位坐標(biāo)(x2，y2)和航向角ψ2，毫米波雷達(dá)采集的前方車輛的距離d1，方向角β1和相對(duì)速度vesr，攝像頭采集的前方車輛的距離d2，方向角β2和相對(duì)速度vccd；所述跟隨車電子控制單元基于接收和采集的信號(hào)對(duì)跟隨車進(jìn)行如下控制：判斷系統(tǒng)是否存在故障；在系統(tǒng)不存在故障的情況下，判斷跟隨車的跟隨目標(biāo)是否是領(lǐng)航車；在判斷跟隨目標(biāo)為領(lǐng)航車的情況下，執(zhí)行如下操作：識(shí)別跟隨模式是直道模式還是彎道模式；檢測(cè)是否有障礙物插入到行駛路徑中；在識(shí)別為彎道模式的情況下進(jìn)行彎道數(shù)據(jù)記錄；基于識(shí)別的跟隨模式和檢測(cè)的障礙物對(duì)跟隨車的縱向加速度進(jìn)行控制；基于識(shí)別的跟隨模式和檢測(cè)的障礙物對(duì)跟隨車方向盤轉(zhuǎn)角進(jìn)行控制；將跟隨車的縱向加速度目標(biāo)值轉(zhuǎn)換為發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩請(qǐng)求和制動(dòng)減速度請(qǐng)求，并發(fā)送給所述esp制動(dòng)控制系統(tǒng)和所述ems發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)；所述esp制動(dòng)控制系統(tǒng)根據(jù)所述跟隨車電子控制單元發(fā)送的制動(dòng)減速度請(qǐng)求指令來控制所述跟隨車的實(shí)際減速度，所述ems發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)根據(jù)所述跟隨車電子控制單元發(fā)送的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩請(qǐng)求指令來控制所述跟隨車的發(fā)動(dòng)機(jī)的凈輸出扭矩。本發(fā)明的另一實(shí)施例提供一種自動(dòng)跟車行駛控制方法，其特征在于，包括：s100：領(lǐng)航車電子控制單元周期性采集領(lǐng)航車的如下信號(hào)：油門開度信號(hào)α1，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)nm1，制動(dòng)壓力信號(hào)p1，方向盤轉(zhuǎn)角信號(hào)δ1，變速器檔位信號(hào)i1，車速信號(hào)v1，定位坐標(biāo)(x1、y1)和航向角ψ1，并將采集的信號(hào)和領(lǐng)航車的車輛代碼號(hào)發(fā)送給領(lǐng)航車的車車通信裝置；s200：跟隨車電子控制單元基于自動(dòng)駕駛指令周期性接收領(lǐng)航車的車車通信裝置發(fā)送的信號(hào)和采集跟隨車的如下信號(hào)：(1)傳感器信號(hào)：油門開度信號(hào)α2，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)nm2，制動(dòng)壓力信號(hào)p2，方向盤轉(zhuǎn)角信號(hào)δ2，變速器檔位信號(hào)i2；(2)跟隨車上毫米波雷達(dá)采集的信息：前方車輛的距離d1、方向角β1和前車相對(duì)速度vesr；(3)跟隨車上攝像頭采集的信息：前方車輛的距離d2、方向角β2和前車相對(duì)速度vccd；(4)跟隨車上的gps采集的信息：跟隨車的定位坐標(biāo)(x2，y2)和航向角ψ2；s300：跟隨車電子控制單元基于接收和采集的信號(hào)，執(zhí)行如下操作：系統(tǒng)故障判斷、領(lǐng)航車判斷、跟隨模式識(shí)別、障礙物檢測(cè)、彎道數(shù)據(jù)記錄、縱向控制、側(cè)向控制和車輛加速度轉(zhuǎn)換。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明在全工況下實(shí)現(xiàn)了一種可靠性和適應(yīng)性高的自動(dòng)跟車行駛系統(tǒng)，通過多種傳感器和控制方法融合的方式，在不同工況下結(jié)合了各種傳感器的優(yōu)點(diǎn)，能夠有效應(yīng)對(duì)車輛行駛過程中遇到的各種問題。通過gps結(jié)合雷達(dá)和攝像頭信息，可以確保跟隨目標(biāo)為領(lǐng)航車；由于充分利用了通過車車通信獲取的前車操作信息作為縱向控制的前饋量，可以跟隨前車操作進(jìn)行快速響應(yīng)，因此可以極大的縮短跟車車距；特別是在彎道工況下，傳統(tǒng)方法主要依賴的雷達(dá)和攝像頭傳感器可能丟失領(lǐng)航車目標(biāo)的情況下，本發(fā)明仍能依靠從入彎點(diǎn)開始記錄的前車操作信息，保證跟隨車軌跡控制的可靠性和控制精度，提高了行車工況的覆蓋度。此外還能有效應(yīng)對(duì)道路上其他車輛或行人等障礙物，極大的提高了安全性。附圖說明圖1為本發(fā)明的自動(dòng)跟車行駛控制系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)景的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。圖2為本發(fā)明的領(lǐng)航車控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明的跟隨車車控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明的領(lǐng)航車控制系統(tǒng)的控制流程圖。圖5為本發(fā)明的跟隨車控制系統(tǒng)的控制流程圖。圖6為本發(fā)明的領(lǐng)航車確認(rèn)示意圖。具體實(shí)施方式為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。本發(fā)明的一實(shí)施例提供一種自動(dòng)跟車行駛控制系統(tǒng)。本發(fā)明的另一實(shí)施例提供一種自動(dòng)跟車行駛控制方法。以下參考附圖1至圖6對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述?！緦?shí)施例1】本實(shí)施例提供一種自動(dòng)跟車行駛控制系統(tǒng)。如圖1所示，本發(fā)明的自動(dòng)跟車行駛控制系統(tǒng)所應(yīng)用的場(chǎng)景為由一輛領(lǐng)航車和至少一個(gè)跟隨車組成的行駛系統(tǒng)。領(lǐng)航車和跟隨車之間通過安裝的車車通信裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞，領(lǐng)航車需要駕駛員進(jìn)行駕駛操作，跟隨車可以由駕駛員進(jìn)行駕駛操作，也可以在駕駛員開啟跟車指令并且車輛狀態(tài)正常時(shí)可切換到自動(dòng)跟車行駛模式，油門、制動(dòng)和轉(zhuǎn)向等操作都自動(dòng)進(jìn)行，跟隨前車行駛。當(dāng)跟隨車的數(shù)量大于1時(shí)，前一輛跟隨車可以當(dāng)作后一輛跟隨車的領(lǐng)航車。本發(fā)明中的車車通信裝置可為采用dsrc協(xié)議的通信終端d-box，可安裝在車輛副駕駛的中控臺(tái)上面，但并不局限于此，只要是能夠方便通信的任何位置都可以。本發(fā)明的自動(dòng)跟車行駛控制系統(tǒng)包括領(lǐng)航車控制系統(tǒng)和與所述領(lǐng)航車控制系統(tǒng)通信的跟隨車控制系統(tǒng)。如圖2所示，領(lǐng)航車控制系統(tǒng)包括布置在領(lǐng)航車上的油門踏板開度傳感器101，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器102，制動(dòng)主缸壓力傳感器103，方向盤轉(zhuǎn)角傳感器104，變速器檔位傳感器105，車速傳感器106，電子控制單元107，車車通信裝置108，gps定位裝置109。其中，油門踏板開度傳感器101布置在油門踏板上，輸出模擬量；發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器102安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸上，為霍爾式轉(zhuǎn)速傳感器，輸出數(shù)字量；制動(dòng)主缸壓力傳感器103，安裝在制動(dòng)主缸后端與esp閥之間的液壓管路上，用于采集制動(dòng)主缸壓力信號(hào)；方向盤轉(zhuǎn)角傳感器104，安裝在方向盤管柱上，用于采集方向盤轉(zhuǎn)角信號(hào)；變速器擋位傳感器105，安裝在變速箱內(nèi)，用于采集變速器擋位信號(hào)；車速傳感器106布置在傳動(dòng)軸上，用于采集車速；電子控制單元107可安裝在副駕駛室前方的中控臺(tái)內(nèi)部；gps定位裝置109，安裝在副駕駛室前方的中控臺(tái)內(nèi)部，這些傳感器和gps定位裝置可為現(xiàn)有技術(shù)中的結(jié)構(gòu)。如圖3所示，跟隨車控制系統(tǒng)包括布置在跟隨車上的油門踏板開度傳感器201，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器202，制動(dòng)主缸壓力傳感器203，方向盤轉(zhuǎn)角傳感器204，變速器檔位傳感器205，車速傳感器206，電子控制單元207，車車通信裝置208，毫米波雷達(dá)209，攝像頭210，支持主動(dòng)轉(zhuǎn)向的eps轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)211，支持主動(dòng)制動(dòng)的esp制動(dòng)控制系統(tǒng)212，支持油門控制的ems發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)213，系統(tǒng)開關(guān)214，狀態(tài)提示裝置215，gps定位裝置216。跟隨車上的油門踏板開度傳感器201，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器202，制動(dòng)主缸壓力傳感器203，方向盤轉(zhuǎn)角傳感器204，變速器檔位傳感器205，車速傳感器206，電子控制單元207，車車通信裝置208的布置位置與領(lǐng)航車一樣，跟隨車的毫米波雷達(dá)209安裝在前保險(xiǎn)杠內(nèi)，方向向前；攝像頭210安裝在車內(nèi)倒車鏡支架旁，方向向前；eps電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)用于接收目標(biāo)轉(zhuǎn)角信號(hào)并執(zhí)行轉(zhuǎn)向；esp制動(dòng)控制系統(tǒng)212，安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)倉(cāng)內(nèi)，制動(dòng)主缸前端，可包括esp控制器和壓力調(diào)解器；ems發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)213，安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上，可包括ems控制器和電子節(jié)氣門；系統(tǒng)開關(guān)214和狀態(tài)提示裝置2015安裝在副駕駛室前方的中控臺(tái)上。在本發(fā)明中，領(lǐng)航車控制系統(tǒng)和跟隨車控制系統(tǒng)的各結(jié)構(gòu)可采用現(xiàn)有技術(shù)中的結(jié)構(gòu)，例如，油門踏板開度傳感器可采用南京奧聯(lián)tbq-52，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器可采用大陸汽車電子cpdd，方向盤轉(zhuǎn)角傳感器可采用博世lws，車速傳感器可采用博世wss，雷達(dá)可采用delphesr，攝像頭可采用恒潤(rùn)科技fas-cam，eps可采用蒂森克虜伯gen1，esp制動(dòng)控制系統(tǒng)可采用博世esp9，ems控制器可采用大陸easyusdi，電子節(jié)氣門可采用大陸etc8.8等，但是本發(fā)明并不局限于此，上述只是一個(gè)示例，可根據(jù)需要選擇不同廠商的產(chǎn)品，只要能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的功能即可。對(duì)于領(lǐng)航車控制系統(tǒng)的各結(jié)構(gòu)，油門踏板開度傳感器101采集領(lǐng)航車的油門開度信號(hào)α1，并將其通過can網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到電子控制單元107。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器102采集領(lǐng)航車的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)nm1，并將其通過can網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到電子控制單元107。制動(dòng)主缸壓力傳感器103采集領(lǐng)航車的制動(dòng)壓力信號(hào)p1，并將其通過can網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到電子控制單元107。方向盤轉(zhuǎn)角傳感器104采集領(lǐng)航車方向盤轉(zhuǎn)角信號(hào)δ1，并將其通過can網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到電子控制單元107。變速器檔位傳感器105采集領(lǐng)航車的變速器檔位信號(hào)i1，并將其通過can網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到電子控制單元107。車速傳感器106采集領(lǐng)航車的車速信號(hào)v1，并將其通過can網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到電子控制單元107。gps定位裝置109采集領(lǐng)航車的定位坐標(biāo)(x1，y1)和航向角ψ1，并將其通過can網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到電子控制單元107。電子控制單元107將接收的領(lǐng)航車的油門開度信號(hào)α1，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)nm1，制動(dòng)壓力信號(hào)p1，方向盤轉(zhuǎn)角信號(hào)δ1，變速器檔位信號(hào)i1，車速信號(hào)v1，定位坐標(biāo)(x1、y1)和航向角ψ1以及領(lǐng)航車的車輛代碼號(hào)n通過can網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給車車通訊裝置108。車車通訊裝置108通過無線網(wǎng)絡(luò)將上述信號(hào)通過dsrc(5.9ghz)協(xié)議發(fā)送給跟隨車的車車通訊裝置208。對(duì)于跟隨車控制系統(tǒng)的各結(jié)構(gòu)，油門踏板開度傳感器201采集跟隨車的油門開度信號(hào)α2，并將其通過can網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到電子控制單元207。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器202采集跟隨車的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)nm2，并將其通過can網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到電子控制單元207。制動(dòng)主缸壓力傳感器203采集跟隨車的制動(dòng)壓力信號(hào)p2，并將其通過can網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到電子控制單元207。方向盤轉(zhuǎn)角傳感器204采集跟隨車的方向盤轉(zhuǎn)角信號(hào)δ2，并將其通過can網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到電子控制單元207。變速器檔位傳感器205采集跟隨車的變速器檔位信號(hào)i2，并將其通過can網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到電子控制單元207。車速傳感器206采集跟隨車的車速信號(hào)v2，并將其通過can網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到電子控制單元207。跟隨車上的車車通信裝置208接收領(lǐng)航車上的車車通信裝置108發(fā)送來的領(lǐng)航車的油門開度信號(hào)α1，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)nm1，制動(dòng)壓力信號(hào)p1，方向盤轉(zhuǎn)角信號(hào)δ1，變速器檔位信號(hào)i1，車速信號(hào)v1，定位坐標(biāo)(x1，y1)和航向角ψ1以及領(lǐng)航車的車輛代碼號(hào)n并將這些信號(hào)通過can網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到電子控制單元207。毫米波雷達(dá)209采集前方車輛的距離d1、方向角β1和前車相對(duì)速度vesr，并將其通過can網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給電子控制單元207，此處的前方車輛包括領(lǐng)航車和其他位于跟隨車前方的車輛，d1是指跟隨車與前方車輛之間的距離，vesr是指前方車輛相對(duì)于跟隨車的縱向速度。攝像頭210采集前方車輛的距離d2、方向角β2和前車相對(duì)速度vccd，并將其通過can網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給電子控制單元207。gps定位裝置216采集跟隨車的定位坐標(biāo)(x2，y2)和航向角ψ2，并將其通過can網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給電子控制單元207。即，跟隨車上的電子控制單元207接收如下信號(hào)：(1)傳感器信號(hào)：油門踏板開度傳感器201的油門開度信號(hào)α2，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器202的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)nm2，制動(dòng)主缸壓力傳感器203的制動(dòng)壓力信號(hào)p2，方向盤轉(zhuǎn)角傳感器204的方向盤轉(zhuǎn)角信號(hào)δ2，變速器檔位傳感器205的變速器檔位信號(hào)i2，車速傳感器206的車速信號(hào)v2；(2)gps定位裝置216采集的定位坐標(biāo)(x2，y2)和航向角ψ2；(3)毫米波雷達(dá)209采集的前方車輛的距離d1、方向角β1和前車相對(duì)速度vesr；(4)攝像頭210采集的前方車輛的距離d2、方向角β2和前車相對(duì)速度vccd；(5)車車通信裝置208發(fā)送的信號(hào)。所述跟隨車電子控制單元207基于接收和采集的信號(hào)對(duì)跟隨車進(jìn)行如下控制：判斷系統(tǒng)是否存在故障；在系統(tǒng)不存在故障的情況下，判斷跟隨車的跟隨目標(biāo)是否是領(lǐng)航車；在判斷跟隨目標(biāo)為領(lǐng)航車的情況下，執(zhí)行如下操作：識(shí)別跟隨模式是直道模式還是彎道模式；檢測(cè)是否有障礙物插入到行駛路徑中；在識(shí)別為彎道模式的情況下進(jìn)行彎道數(shù)據(jù)記錄；基于識(shí)別的跟隨模式和檢測(cè)的障礙物對(duì)跟隨車的縱向加速度進(jìn)行控制；基于識(shí)別的跟隨模式和檢測(cè)的障礙物對(duì)跟隨車方向盤轉(zhuǎn)角進(jìn)行控制；將跟隨車的縱向加速度目標(biāo)值轉(zhuǎn)換為發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩請(qǐng)求和制動(dòng)減速度請(qǐng)求，并發(fā)送給所述esp制動(dòng)控制系統(tǒng)212和所述ems發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)213。為實(shí)時(shí)了解跟隨車的行駛狀態(tài)，本發(fā)明通過狀態(tài)提示裝置215進(jìn)行狀態(tài)提示。在一示例中，狀態(tài)提示裝置215為安裝在跟隨車上的狀態(tài)提示燈，本實(shí)施例中可采用1個(gè)led燈，但并不局限于此，也可以采用2個(gè)或者3個(gè)等。狀態(tài)提示燈215接收電子控制單元207的控制指令，可實(shí)現(xiàn)不亮、綠色常亮、綠色閃爍、紅色常亮、紅色閃爍5種狀態(tài)。但是本發(fā)明并不局限于此，本發(fā)明的狀態(tài)提示裝置215可為聲音輸出裝置，而不是指示燈，從而可通過聲音的方式進(jìn)行提醒，而不是依靠指示燈，例如，可通過設(shè)置不同頻率的滴滴聲來進(jìn)行提示，可通過如下操作來輸出5個(gè)提醒信號(hào)(等級(jí)由小到大)：無提示；聲音頻率為1hz；聲音頻率為2hz；聲音頻率為3hz，聲音頻率為4hz。以下，對(duì)本發(fā)明的自動(dòng)跟車行駛控制系統(tǒng)的領(lǐng)航車控制系統(tǒng)和跟隨車控制系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行詳細(xì)介紹。<領(lǐng)航車控制系統(tǒng)的控制方法>本發(fā)明的領(lǐng)航車控制系統(tǒng)的控制方法主要是指領(lǐng)航車上的電子控制單元107按照預(yù)定的控制周期周期性運(yùn)行，例如按照10ms的周期進(jìn)行運(yùn)行。如圖4所示，領(lǐng)航車的電子控制單元107運(yùn)行的內(nèi)容主要包括：(1)系統(tǒng)初始化：系統(tǒng)上電后，對(duì)單片機(jī)進(jìn)行初始化；(2)在每個(gè)控制周期，采集如下信號(hào)：油門開度信號(hào)α1，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)nm1，制動(dòng)壓力信號(hào)p1，方向盤轉(zhuǎn)角信號(hào)δ1，變速器檔位信號(hào)i1，車速信號(hào)v1，定位坐標(biāo)(x1、y1)和航向角ψ1，并將采集的上述信號(hào)和事先存儲(chǔ)的領(lǐng)航車的車輛代碼號(hào)n通過can網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給車車通訊裝置107。<跟隨車控制系統(tǒng)的控制方法>本發(fā)明的跟隨車控制系統(tǒng)的控制方法主要是指跟隨車上的電子控制單元207按照預(yù)定的控制周期進(jìn)行運(yùn)行，例如按照10ms的周期進(jìn)行運(yùn)行。如圖5所示，跟隨車的電子控制單元207運(yùn)行的內(nèi)容主要包括以下操作：操作1：系統(tǒng)初始化系統(tǒng)上電后，對(duì)單片機(jī)進(jìn)行初始化。操作2：系統(tǒng)開關(guān)判斷判斷系統(tǒng)開關(guān)214的信號(hào)脈沖，如果有，則進(jìn)入操作3，否則結(jié)束運(yùn)行。當(dāng)駕駛員希望開啟自動(dòng)跟車行駛系統(tǒng)時(shí)，會(huì)操作系統(tǒng)開關(guān)214，產(chǎn)生脈沖信號(hào)，然后被電子控制單元207檢測(cè)到。操作3：采集信號(hào)接收領(lǐng)航車的油門踏板開度傳感器101的油門開度信號(hào)α1，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器102的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)nm1，制動(dòng)主缸壓力傳感器103的制動(dòng)壓力信號(hào)p1，方向盤轉(zhuǎn)角傳感器104的方向盤轉(zhuǎn)角信號(hào)δ1，變速器檔位傳感器105的變速器檔位信號(hào)i1，領(lǐng)航車的定位坐標(biāo)(x1，y1)和航向角ψ1，領(lǐng)航車的車輛代碼號(hào)n。采集如下信號(hào)：跟隨車的油門開度信號(hào)α2，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)nm2，制動(dòng)壓力信號(hào)p2，方向盤轉(zhuǎn)角信號(hào)δ2，變速器檔位信號(hào)i2；跟隨車上毫米波雷達(dá)209的信息：前方車輛的距離d1、方向角β1和前車相對(duì)速度vesr；跟隨車上攝像頭210的信息：前方車輛的距離d2、方向角β2和前車相對(duì)速度vccd；跟隨車上的gps信息：跟隨車的定位坐標(biāo)(x2，y2)和航向角ψ2。操作4：信號(hào)處理對(duì)采集的車速信號(hào)v1、v2、vesr、vccd進(jìn)行低通濾波，以減少測(cè)量噪聲。本發(fā)明可采用如下濾波函數(shù)對(duì)車速信號(hào)v1、v2、vesr、vccd進(jìn)行濾波處理：其中，x_filter(t)為t時(shí)刻的信號(hào)濾波值，x(t)為t時(shí)刻的信號(hào)原始值，k為濾波系數(shù)，本實(shí)例中，k＝8。操作5：故障判斷檢查操作3中的信號(hào)是否為有效值，如果有無效數(shù)據(jù)，說明系統(tǒng)有故障，退出控制。如果跟隨車can線斷開，導(dǎo)致電子控制單元207無法收到某信號(hào)的can報(bào)文，此時(shí)電子控制單元可以檢測(cè)到can報(bào)文丟失；如果領(lǐng)航車電子控制單元107無法采集到某傳感器信號(hào)，則通過車車通信裝置發(fā)送與原數(shù)據(jù)范圍不同的無效值數(shù)據(jù)，隨后，跟隨車電子控制單元會(huì)檢測(cè)到該無效值數(shù)據(jù)，說明整個(gè)自動(dòng)跟車行駛控制系統(tǒng)有故障，退出自動(dòng)駕駛控制。操作6：領(lǐng)航車判斷判斷跟隨車所跟隨的目標(biāo)是否是領(lǐng)航車，可通過多種方式的融合來進(jìn)行領(lǐng)航車判斷，本發(fā)明實(shí)施例提供的判斷方式為：((條件1)或(條件2))且(條件3)。其中，條件1為根據(jù)領(lǐng)航車和跟隨車的gps信息和跟隨車上的毫米波雷達(dá)采集的信號(hào)進(jìn)行判斷。如圖6所示，可根據(jù)gps信息進(jìn)行坐標(biāo)變換，可以計(jì)算領(lǐng)航車相對(duì)于跟隨車的偏移角β：以及兩車之間的質(zhì)心距離d：結(jié)合攝像頭采集的前車偏移角β1和距離d1，進(jìn)行判斷，條件判斷語句如下：(|β-β1|<thr1)且(|d-d1|<thr2)；其中，thr1是考慮到毫米波雷達(dá)安裝位置與質(zhì)心不同可能會(huì)導(dǎo)致的誤差和gps定位的誤差而設(shè)置的角度門限值，為試驗(yàn)標(biāo)定值，本實(shí)施例約為10°；thr2是考慮到毫米波雷達(dá)安裝位置與質(zhì)心不同可能會(huì)導(dǎo)致的誤差和gps定位的誤差而設(shè)置的距離門限值，通過實(shí)車試驗(yàn)后進(jìn)行標(biāo)定，本實(shí)施例為約1m。條件2為根據(jù)領(lǐng)航車和跟隨車的gps信息和跟隨車上的攝像頭采集的信號(hào)進(jìn)行判斷。與條件1類似，得到條件判斷語句為：(|β-β2|<thr3)且(|d-d2|<thr4)其中，thr3是考慮到攝像頭安裝位置與質(zhì)心不同可能會(huì)導(dǎo)致的誤差和gps定位的誤差而設(shè)置的角度門限值，為試驗(yàn)標(biāo)定值，本實(shí)施例約為10°；thr2是考慮到攝像頭安裝位置與質(zhì)心不同可能會(huì)導(dǎo)致的誤差和gps定位的誤差而設(shè)置的距離門限值，通過實(shí)車試驗(yàn)后進(jìn)行標(biāo)定，本實(shí)施例約為1m。條件3為根據(jù)領(lǐng)航車和跟隨車相互通信的數(shù)據(jù)即車聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)和毫米波雷達(dá)采集的信號(hào)進(jìn)行判斷。當(dāng)前后兩車近似直行時(shí)，毫米波雷達(dá)測(cè)量的前車相對(duì)速度應(yīng)該與領(lǐng)航車和跟隨車的車速差一致，即|v1-v2-vesr|＜thr5)其中，thr5為速度誤差門限，通過實(shí)車試驗(yàn)后進(jìn)行標(biāo)定，本實(shí)施例約為2km/h。當(dāng)同時(shí)滿足條件1和條件3或者同時(shí)滿足條件2和條件3時(shí)，判斷跟隨目標(biāo)為領(lǐng)航車。操作7：跟隨模式識(shí)別在判斷為領(lǐng)航車的情況下，需要對(duì)跟隨車的跟隨模式進(jìn)行識(shí)別。跟隨模式識(shí)別主要用于將轉(zhuǎn)彎半徑半徑小的彎道路況和直道路況(或轉(zhuǎn)彎半徑大的路況)區(qū)分開，因?yàn)樵谳^近的跟車距離下，如果領(lǐng)航車轉(zhuǎn)彎半徑小，跟隨車上的毫米波雷達(dá)和攝像頭傳感器就有可能無法觀測(cè)到領(lǐng)航車的位置，因此必須使用其他方法進(jìn)行控制。本發(fā)明的跟隨模式識(shí)別主要通過下述方式進(jìn)行。條件1：車車通信數(shù)據(jù)根據(jù)車車通信裝置獲得的領(lǐng)航車的方向盤轉(zhuǎn)角信號(hào)，可以實(shí)時(shí)獲得領(lǐng)航車駕駛員的轉(zhuǎn)向意圖，識(shí)別條件為：(|δ1|＞thr6)且其中，為方向盤轉(zhuǎn)速，通過對(duì)方向盤轉(zhuǎn)角信號(hào)取的微分運(yùn)算或差分運(yùn)算得到；thr6為試驗(yàn)標(biāo)定的方向盤轉(zhuǎn)角門限值，本實(shí)施例為90°；thr7為試驗(yàn)標(biāo)定的方向盤轉(zhuǎn)速門限值，本實(shí)施例為120°/s。條件2：gps數(shù)據(jù)根據(jù)領(lǐng)航車gps采集到的航向角變化率也可以識(shí)別領(lǐng)航車的轉(zhuǎn)彎意圖，識(shí)別條件為：其中，為航向角，通過對(duì)領(lǐng)航車的航向角信號(hào)取微分運(yùn)算或差分運(yùn)算得到；thr8為試驗(yàn)標(biāo)定的航向角變化率門限，本實(shí)施例為10°/s。當(dāng)(條件1)且(條件2)都不成立時(shí)，跟車模式為模式1(直道模式)，否則為模式2(彎道模式)。操作8：障礙物檢測(cè)雖然在本發(fā)明中，領(lǐng)航車和跟隨車之間的車距可以控制在3m～5m左右，但還是不可避免會(huì)有其他車輛、行人或障礙物的從側(cè)方切入的情況，因此通過本操作進(jìn)行識(shí)別以便后續(xù)采用不同的方式進(jìn)行控制。本發(fā)明中的跟隨車的行駛軌跡與領(lǐng)航車基本一致，因此主要考慮側(cè)方出現(xiàn)插入到行駛路徑中的情況。由于攝像頭會(huì)自動(dòng)識(shí)別跟隨車軌跡附近最近的目標(biāo)，因此可按照如下障礙物檢測(cè)方法進(jìn)行檢測(cè)：條件1：目標(biāo)偏移角異常判斷語句為：|β2-β2-last|＞thr9其中，β2-last為跟隨車控制系統(tǒng)中記錄的攝像頭采集的前方車輛的上一時(shí)刻的方向角值，thr9為實(shí)車標(biāo)定的前方車輛的偏移角門限值，本實(shí)施例為20°。條件2：目標(biāo)速度異常判斷語句為：|v1-v2-vccd|＞thr10其中thr10是實(shí)車標(biāo)定的速度異常門限，本實(shí)施例為3km/h。當(dāng)檢測(cè)條件1和檢測(cè)條件2都成立時(shí)，判定為障礙物模式。操作9：彎道數(shù)據(jù)記錄如果跟車模式識(shí)別為模式2，需要進(jìn)行領(lǐng)航車彎道數(shù)據(jù)記錄，記錄內(nèi)容包括：根據(jù)領(lǐng)航車從彎道模式識(shí)別點(diǎn)開始的行駛距離s1記錄其方向盤轉(zhuǎn)角和車速。進(jìn)入模式2后，領(lǐng)航車初始的行駛距離為s1＝0并記錄此時(shí)跟隨車與領(lǐng)航車的距離d2_curve＝d2，此時(shí)跟隨車相對(duì)于領(lǐng)航車彎道識(shí)別點(diǎn)的行駛距離為：s2＝-d2_curve而在模式2的行駛過程中，領(lǐng)航車的行駛距離為：s1＝∑v1*δt跟隨車的行駛距離為：s2＝∑v2*δt-d2_curve設(shè)定一距離步長(zhǎng)標(biāo)定量δs，該距離步長(zhǎng)標(biāo)定量δs可通過實(shí)車試驗(yàn)得到，本實(shí)施例中為0.1m，以的δs整數(shù)倍為坐標(biāo)，記錄走過該位置時(shí)的領(lǐng)航車車速和方向盤轉(zhuǎn)角，即當(dāng)領(lǐng)航車每次行駛一個(gè)δs，就記錄一組數(shù)據(jù)，具體記錄方式如下表1所示：表1領(lǐng)航車彎道數(shù)據(jù)記錄表序號(hào)距離領(lǐng)航車車速領(lǐng)航車方向盤轉(zhuǎn)角10v1_1δ1_12δsv1_2δ1_232δsv1_3δ1_343δsv1_4δ1_4……………………操作10：縱向控制本發(fā)明對(duì)跟隨車的縱向控制需要根據(jù)操作6和操作7的識(shí)別結(jié)果以及操作8的判別結(jié)果來采用不同的控制模式，具體地，根據(jù)操作6來判斷是否開啟或關(guān)閉自動(dòng)跟車行駛功能，在已經(jīng)開啟自動(dòng)跟車行駛功能的前提下，根據(jù)操作7和8判斷進(jìn)入不同的控制模式，主要包括如下控制模式：模式1：直道縱向控制本發(fā)明所述的直道縱向控制，指在操作7所識(shí)別的模式1中所使用的車輛縱向加速度控制，使得跟隨領(lǐng)航車的跟隨車的油門或制動(dòng)操作以最快的方式調(diào)節(jié)跟隨車的縱向加速度，使用前饋法和反饋法結(jié)合的方式進(jìn)行計(jì)算：acal＝a1+a2其中，acal為跟隨車縱向加速度的控制目標(biāo)，a1為前饋控制量，a2為反饋控制量。(1)前饋控制量計(jì)算為了縮短跟車車距，跟隨車必須能夠快速響應(yīng)，以盡可能與領(lǐng)航車的加速度保持一致，因此將領(lǐng)航車當(dāng)前油門和制動(dòng)狀態(tài)產(chǎn)生的計(jì)算加速度作為前饋控制量。根據(jù)領(lǐng)航車的縱向動(dòng)力學(xué)方程(忽略傳動(dòng)系的加速阻力)，可知領(lǐng)航車的加速度為：a1＝(te1*i1*i1z*η1*r1-fair1-fb1-fres1)/m1其中，發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)時(shí)扭矩根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)特性表計(jì)算：te1＝f(α1,nm1)α1是領(lǐng)航車的油門踏板開度，nm1是領(lǐng)航車的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。對(duì)個(gè)特定型號(hào)的車輛，發(fā)動(dòng)機(jī)可以根據(jù)油門開度和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速查標(biāo)定數(shù)據(jù)表f得到發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)時(shí)扭矩的近似值?？諝庾枇Ω鶕?jù)車速計(jì)算(忽略風(fēng)速)：fair1＝05*cd1*a1*ρa(bǔ)*v12制動(dòng)力計(jì)算簡(jiǎn)化為制動(dòng)主缸壓力的函數(shù)：fb1＝k1*p1滾動(dòng)阻力簡(jiǎn)化為：fres1＝m1*g*fr1f是領(lǐng)航車的發(fā)動(dòng)機(jī)特性表，i1為領(lǐng)航車變速器傳動(dòng)比，i1z為領(lǐng)航車主減速比，η1為領(lǐng)航車傳動(dòng)效率，r1為領(lǐng)航車的車輪半徑，m1為領(lǐng)航車整車質(zhì)量，cd1為領(lǐng)航車風(fēng)阻系數(shù)，a1為領(lǐng)航車迎風(fēng)面積，ρa(bǔ)為空氣密度，k1為領(lǐng)航車的制動(dòng)器系數(shù)，fr1為領(lǐng)航車的滾動(dòng)阻力系數(shù)，這些參數(shù)值預(yù)先存儲(chǔ)在電子控制單元中，均可根據(jù)領(lǐng)航車的車輛代碼號(hào)n進(jìn)行查詢。(2)反饋控制量計(jì)算方法本發(fā)明所述的領(lǐng)航車直道縱向控制加速度的反饋量為：a2＝ka1*(dm-d0)+ka2*(v1-v2)其中，ka1和ka2分別為通過試驗(yàn)標(biāo)定的直道工況加速度-距離比例系數(shù)和直道工況加速度-速度比例系數(shù)，通過試驗(yàn)標(biāo)定，本實(shí)施例ka1為0.5，ka2為0.8。dm為跟隨車與目標(biāo)車的測(cè)量車距，由于毫米波雷達(dá)的測(cè)距精度高于攝像頭，當(dāng)d1和d2均為有效值時(shí)：dm＝d1本實(shí)施例中，當(dāng)d1和d2位于0至200范圍內(nèi)時(shí)，為有效值，當(dāng)d1突然失效，即毫米波雷達(dá)丟失目標(biāo)時(shí)，而d2為有效值且與d1失效前的有效值相近時(shí)：dm＝d2當(dāng)d1和d2均為無效值時(shí)，退出自動(dòng)跟車行駛。d0為目標(biāo)控制車距，為了減小跟車距離，以便降低風(fēng)阻并提高道路交通的利用率，并兼顧安全性，本發(fā)明使用的目標(biāo)車距為與跟隨車車速相關(guān)的函數(shù)，可根據(jù)車速進(jìn)行調(diào)節(jié)：d0＝max(dmin,min(dmax,kd*v2))其中，dmin為設(shè)定最小距離，dmax為設(shè)定最大距離，kd為速度梯度系數(shù)，均為試驗(yàn)標(biāo)定，本實(shí)施例中，dmin＝3，dmax＝5，kd＝0.04。模式2：彎道縱向控制本發(fā)明所述的彎道縱向控制，指在操作7所示別的模式2中所使用的車輛縱向加速度控制，使用軌跡記憶法和反饋法結(jié)合的方式進(jìn)行計(jì)算。由于彎道中跟隨車要自動(dòng)跟隨領(lǐng)航車沿相同的軌跡行駛，而毫米波雷達(dá)和攝像頭有可能無法觀測(cè)到領(lǐng)航車的位置，并且即使觀測(cè)到，其測(cè)量的縱向距離也不是實(shí)際軌跡上的距離，因此需要根據(jù)車車通信的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算：dcal為彎道中通過行駛軌跡計(jì)算的領(lǐng)航車和跟隨車之間的車距，具體為跟隨車沿著領(lǐng)航車行駛軌跡的曲線距離，當(dāng)初次識(shí)別為模式2時(shí)dcal＝d1在模式2中，后一時(shí)刻的dcal根據(jù)前一時(shí)刻的值dcal_last計(jì)算：dcal＝dcal-last+(v1-v2)*δt其中，δt為系統(tǒng)周期。(1)當(dāng)車距dcal≤dsafe時(shí)，acal＝kb1*(dcal-dsafe)+kb2*(v1-v2)其中，dsafe為安全距離，為試驗(yàn)標(biāo)定值，本實(shí)施例中為1.5m，kb1和kb2分別為通過試驗(yàn)標(biāo)定的彎道工況加速度-距離比例系數(shù)和彎道工況加速度-速度比例系數(shù)，在本實(shí)施例中，kb1＝2，kb2＝1.6。(2)當(dāng)車距dcal＞dsafe時(shí)，acal＝kc*(v2-vrec)其中，vrec為根據(jù)跟隨車行駛位置利用上表1查詢領(lǐng)航車在該位置的速度值，kc為目標(biāo)加速度比例系數(shù)，為標(biāo)定系數(shù)，本實(shí)施例中為0.8，跟隨車的行駛位置為：s2＝∑v2*δt模式3：障礙情況縱向控制在操作8中檢測(cè)到障礙物時(shí)，根據(jù)該檢測(cè)結(jié)果對(duì)跟隨車進(jìn)行控制。本發(fā)明所述的障礙情況的縱向控制方法是指根據(jù)障礙物距離和相對(duì)車速進(jìn)行縱向加速度控制，控制公式為：acal＝kd1*(d2-d0)+kd2*vccd其中，kd1，kd2分別為通過試驗(yàn)標(biāo)定的障礙物工況加速度-距離比例系數(shù)和障礙物工況加速度-速度比例系數(shù)，本實(shí)施例中，kd1＝1，kd2＝1.6。操作11：側(cè)向控制本發(fā)明所述的側(cè)向控制，需要根據(jù)操作7和操作8選擇不同的方向盤轉(zhuǎn)角控制方法。主要包括以下3種模式：模式1：直道側(cè)向控制由于操作7中確認(rèn)的模式1能確保攝像頭能觀測(cè)到領(lǐng)航車，無論是在直線行駛、變道超車、還是在彎道半徑較大的彎道中，因此可以直接根據(jù)領(lǐng)航車的位置進(jìn)行閉環(huán)跟隨控制。為了簡(jiǎn)化計(jì)算過程，但又要消除跟隨車車速和兩車車距兩個(gè)因素的影響，使用下式進(jìn)行控制：其中，δcal為跟隨車的方向盤轉(zhuǎn)角目標(biāo)值，ke為通過試驗(yàn)標(biāo)定的直道工況方向盤轉(zhuǎn)角-距離比例系數(shù)，vδmin為防止低速區(qū)計(jì)算誤差的最低車速，采用試驗(yàn)標(biāo)定，在本實(shí)施例中，ke為6，vδmin為10。模式2：彎道側(cè)向控制在彎道模式中，跟隨車的行駛位置為：s2＝∑v2*δt根據(jù)表1查詢得到：δcal＝δ1_i其中，δcal為跟隨車的方向盤轉(zhuǎn)角目標(biāo)值，δ1_i為領(lǐng)航車行駛到該位置時(shí)的方向盤轉(zhuǎn)角。模式3：故障時(shí)側(cè)向位置故障時(shí)，控制跟隨車的方向盤轉(zhuǎn)角保持不變，提醒駕駛員進(jìn)行接管，待駕駛員操作方向盤后退出控制。操作12：車輛加速度信號(hào)轉(zhuǎn)換本發(fā)明所述的車輛加速度信號(hào)轉(zhuǎn)換指將縱向加速度目標(biāo)值acal轉(zhuǎn)化為發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩請(qǐng)求te_cal和制動(dòng)減速度請(qǐng)求areq分別發(fā)給ems控制系統(tǒng)213和esp控制系統(tǒng)212，具體的轉(zhuǎn)換參見如下描述。<acal轉(zhuǎn)換>根據(jù)跟隨車的縱向動(dòng)力學(xué)方程(忽略傳動(dòng)系的加速阻力)，可得到發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)時(shí)扭矩te2為：空氣阻力fair2根據(jù)車速計(jì)算(忽略風(fēng)速)：fair2＝05*cd2*a2*ρa(bǔ)*v22制動(dòng)力fb2計(jì)算簡(jiǎn)化為制動(dòng)主缸壓力的函數(shù)：fb2＝k2*p2滾動(dòng)阻力fres2簡(jiǎn)化為：fres2＝m2*g*fr2i2為跟隨車變速器傳動(dòng)比，i2z為跟隨車主減速比，η2為跟隨車傳動(dòng)效率，r2為跟隨車的車輪半徑，m2為跟隨車整車質(zhì)量，cd2為跟隨車風(fēng)阻系數(shù)，a2為跟隨車迎風(fēng)面積，ρa(bǔ)為空氣密度，k2為跟隨車的制動(dòng)器系數(shù)，fr2為跟隨車的滾動(dòng)阻力系數(shù)，對(duì)于特定車型，這些參數(shù)都預(yù)先存儲(chǔ)在電子控制單元中。當(dāng)te1≧0時(shí)，te_cal＝te1areq＝0當(dāng)te1＜0時(shí)，te_cal＝0areq＝acal操作13：系統(tǒng)狀態(tài)提醒本發(fā)明中的系統(tǒng)狀態(tài)提醒是指跟隨車的電子控制單元207將系統(tǒng)狀態(tài)標(biāo)志發(fā)送給狀態(tài)提示燈進(jìn)行顯示。狀態(tài)提示燈有5種狀態(tài)：不亮、綠色常亮、綠色閃爍、紅色常亮、紅色閃爍。當(dāng)系統(tǒng)開關(guān)未被按下時(shí)(初始狀態(tài))，狀態(tài)提示燈為不亮狀態(tài)；當(dāng)系統(tǒng)開關(guān)被按下后，狀態(tài)提示燈為綠色閃爍狀態(tài)，例如以2hz的閃爍頻率進(jìn)行閃爍，同時(shí)設(shè)置在電子控制單元207中的計(jì)數(shù)器m開始計(jì)時(shí)，每個(gè)控制周期+1；當(dāng)操作5診斷出故障時(shí)，狀態(tài)提示燈為紅色常亮狀態(tài)；當(dāng)操作6發(fā)現(xiàn)前方車輛不是領(lǐng)航車時(shí)，狀態(tài)提示燈為紅色閃爍狀態(tài)，例如以2hz的閃爍頻率進(jìn)行閃爍；當(dāng)操作8檢測(cè)到障礙物時(shí)，狀態(tài)提示燈為紅色閃爍狀態(tài)，例如以2hz的閃爍頻率進(jìn)行閃爍；當(dāng)計(jì)數(shù)器＝1000，且操作5未診斷出故障，操作6確認(rèn)前方車輛為領(lǐng)航車，操作8未檢測(cè)到障礙物時(shí)，狀態(tài)提示燈為綠色常亮；在車輛熄火后，狀態(tài)提示燈重置為不亮狀態(tài)。【實(shí)施例2】本實(shí)施例提供一種自動(dòng)跟車行駛控制方法，該方法用于上述實(shí)施例1的自動(dòng)跟車行駛控制系統(tǒng)中，主要包括以下步驟：s100：領(lǐng)航車信號(hào)采集領(lǐng)航車電子控制單元周期性，例如，以10ms為周期采集領(lǐng)航車的如下信號(hào)：油門開度信號(hào)α1，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)nm1，制動(dòng)壓力信號(hào)p1，方向盤轉(zhuǎn)角信號(hào)δ1，變速器檔位信號(hào)i1，車速信號(hào)v1，定位坐標(biāo)(x1、y1)和航向角ψ1，并將采集的信號(hào)和領(lǐng)航車的車輛代碼號(hào)發(fā)送給領(lǐng)航車的車車通信裝置。s200：領(lǐng)航車信號(hào)接收和跟隨車信號(hào)采集跟隨車電子控制單元基于自動(dòng)駕駛指令周期性接收領(lǐng)航車的車車通信裝置發(fā)送的信號(hào)和采集跟隨車的如下信號(hào)：(1)傳感器信號(hào)：油門開度信號(hào)α2，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)nm2，制動(dòng)壓力信號(hào)p2，方向盤轉(zhuǎn)角信號(hào)δ2，變速器檔位信號(hào)i2；(2)跟隨車上毫米波雷達(dá)采集的信息：前方車輛的距離d1、方向角β1和前車相對(duì)速度vesr；(3)跟隨車上攝像頭采集的信息：前方車輛的距離d2、方向角β2和前車相對(duì)速度vccd；(4)跟隨車上的gps采集的信息：跟隨車的定位坐標(biāo)(x2，y2)和航向角ψ2。具體地，跟隨車電子控制單元以10ms為運(yùn)行周期，在每個(gè)控制周期，如果接收到自動(dòng)駕駛指令，例如，當(dāng)跟隨車的系統(tǒng)開關(guān)被駕駛員按下，則進(jìn)行控制工作，接收領(lǐng)航車發(fā)送的信號(hào)和采集跟隨車的信號(hào)。為減少測(cè)量噪聲，跟隨車電子控制單元會(huì)對(duì)采集的車速信號(hào)v1、v2、vesr、vccd進(jìn)行低通濾波。s300：跟隨車自動(dòng)行駛控制跟隨車電子控制單元基于接收和采集的信號(hào)，執(zhí)行如下操作：s301：系統(tǒng)故障判斷；s302：領(lǐng)航車判斷；s303：跟隨模式識(shí)別；s304：障礙物檢測(cè)s305：彎道數(shù)據(jù)記錄；s306：縱向控制；s307：側(cè)向控制；s308：車輛加速度轉(zhuǎn)換；s309：系統(tǒng)狀態(tài)提醒。以下參考圖4至圖6對(duì)步驟s301至步驟s309進(jìn)行詳細(xì)描述。步驟301：故障判斷檢查步驟200中，跟隨車電子控制單元采集的信號(hào)是否為有效值，如果有無效數(shù)據(jù)，說明系統(tǒng)有故障，退出控制。如果跟隨車can線斷開，導(dǎo)致電子控制單元207無法收到某信號(hào)的can報(bào)文，此時(shí)電子控制單元可以檢測(cè)到can報(bào)文丟失；如果領(lǐng)航車電子控制單元107無法采集到某傳感器信號(hào)，則通過車車通信裝置發(fā)送與原數(shù)據(jù)范圍不同的無效值數(shù)據(jù)，隨后，跟隨車電子控制單元會(huì)檢測(cè)到該無效值數(shù)據(jù)，說明整個(gè)自動(dòng)跟車行駛控制系統(tǒng)有故障，退出自動(dòng)駕駛控制。步驟302：領(lǐng)航車判斷判斷跟隨車所跟隨的目標(biāo)是否是領(lǐng)航車，可通過多種方式的融合來進(jìn)行領(lǐng)航車判斷，本發(fā)明實(shí)施例提供的判斷方式為：((條件1)或(條件2))且(條件3)。其中，條件1為根據(jù)領(lǐng)航車和跟隨車的gps信息和跟隨車上的毫米波雷達(dá)采集的信號(hào)進(jìn)行判斷。如圖6所示，可根據(jù)gps信息進(jìn)行坐標(biāo)變換，可以計(jì)算領(lǐng)航車相對(duì)于跟隨車的偏移角β：以及兩車之間的質(zhì)心距離d：結(jié)合攝像頭采集的前車偏移角β1和距離d1，進(jìn)行判斷，條件判斷語句如下：(|β-β1|<thr1)且(|d-d1|<thr2)；其中，thr1是考慮到毫米波雷達(dá)安裝位置與質(zhì)心不同可能會(huì)導(dǎo)致的誤差和gps定位的誤差而設(shè)置的角度門限值，為試驗(yàn)標(biāo)定值，本實(shí)施例約為10°；thr2是考慮到毫米波雷達(dá)安裝位置與質(zhì)心不同可能會(huì)導(dǎo)致的誤差和gps定位的誤差而設(shè)置的距離門限值，通過實(shí)車試驗(yàn)后進(jìn)行標(biāo)定，本實(shí)施例約為1m。條件2為根據(jù)領(lǐng)航車和跟隨車的gps信息和跟隨車上的攝像頭采集的信號(hào)進(jìn)行判斷。與條件1類似，得到條件判斷語句為：(|β-β2|<thr3)且(|d-d2|<thr4)其中，thr3是考慮到攝像頭安裝位置與質(zhì)心不同可能會(huì)導(dǎo)致的誤差和gps定位的誤差而設(shè)置的角度門限值，為試驗(yàn)標(biāo)定值，本實(shí)施例約為10°；thr2是考慮到攝像頭安裝位置與質(zhì)心不同可能會(huì)導(dǎo)致的誤差和gps定位的誤差而設(shè)置的距離門限值，通過實(shí)車試驗(yàn)后進(jìn)行標(biāo)定，本實(shí)施例約為1m。條件3為根據(jù)車聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)和毫米波雷達(dá)采集的信號(hào)進(jìn)行判斷。當(dāng)前后兩車近似直行時(shí)，毫米波雷達(dá)測(cè)量的前車相對(duì)速度應(yīng)該與領(lǐng)航車和跟隨車的車速差一致，即|v1-v2-vesr|＜thr5)其中，thr5為速度誤差門限，通過實(shí)車試驗(yàn)后進(jìn)行標(biāo)定，本實(shí)施例約為2km/h。當(dāng)同時(shí)滿足條件1和條件3或者同時(shí)滿足條件2和條件3時(shí)，判斷跟隨目標(biāo)為領(lǐng)航車。步驟303：跟隨模式識(shí)別在判斷為領(lǐng)航車的情況下，需要對(duì)跟隨車的跟隨模式進(jìn)行識(shí)別。跟隨模式識(shí)別主要用于將轉(zhuǎn)彎半徑半徑小的彎道路況和直道路況(或轉(zhuǎn)彎半徑大的路況)區(qū)分開，因?yàn)樵谳^近的跟車距離下，如果領(lǐng)航車轉(zhuǎn)彎半徑小，跟隨車上的毫米波雷達(dá)和攝像頭傳感器就有可能無法觀測(cè)到領(lǐng)航車的位置，因此必須使用其他方法進(jìn)行控制。本發(fā)明的跟隨模式識(shí)別主要通過下述方式進(jìn)行。條件1：車車通信數(shù)據(jù)根據(jù)車車通信裝置獲得的領(lǐng)航車的方向盤轉(zhuǎn)角信號(hào)，可以實(shí)時(shí)獲得領(lǐng)航車駕駛員的轉(zhuǎn)向意圖，識(shí)別條件為：(|δ1|＞thr6)且其中，為方向盤轉(zhuǎn)速，通過對(duì)方向盤轉(zhuǎn)角信號(hào)取的微分運(yùn)算或差分運(yùn)算得到；thr6為試驗(yàn)標(biāo)定的方向盤轉(zhuǎn)角門限值，本實(shí)施例為90°；thr7為試驗(yàn)標(biāo)定的方向盤轉(zhuǎn)速門限值，本實(shí)施例為120°/s。條件2：gps數(shù)據(jù)根據(jù)領(lǐng)航車gps采集到的航向角變化率也可以識(shí)別領(lǐng)航車的轉(zhuǎn)彎意圖，識(shí)別條件為：其中，為航向角，通過對(duì)領(lǐng)航車的航向角信號(hào)取微分運(yùn)算或差分運(yùn)算得到；thr8為試驗(yàn)標(biāo)定的航向角變化率門限，本實(shí)施例中為10°/s。當(dāng)(條件1)且(條件2)都不成立時(shí)，跟車模式為模式1(直道模式)，否則為模式2(彎道模式)。步驟304：障礙物檢測(cè)雖然在本發(fā)明中，領(lǐng)航車和跟隨車之間的車距可以控制在3m～5m左右，但還是不可避免會(huì)有其他車輛、行人或障礙物的從側(cè)方切入的情況，因此通過本步驟進(jìn)行識(shí)別以便后續(xù)采用不同的方式進(jìn)行控制。本發(fā)明中的跟隨車的行駛軌跡與領(lǐng)航車基本一致，因此主要考慮側(cè)方出現(xiàn)插入到行駛路徑中的情況。由于攝像頭會(huì)自動(dòng)識(shí)別跟隨車軌跡附近最近的目標(biāo)，因此可按照如下障礙物檢測(cè)方法進(jìn)行檢測(cè)：條件1：目標(biāo)偏移角異常判斷語句為：|β2-β2-last|＞thr9其中，β2-last為跟隨車控制系統(tǒng)中記錄的攝像頭采集的前方車輛的上一時(shí)刻的方向角值，thr9為實(shí)車標(biāo)定的前方車輛的偏移角門限值。條件2：目標(biāo)速度異常判斷語句為：|v1-v2-vccd|＞thr10)其中thr10是實(shí)車標(biāo)定的速度異常門限，本實(shí)施例為3km/h。當(dāng)檢測(cè)條件1和檢測(cè)條件2都成立時(shí)，判定為障礙物模式。步驟305：彎道數(shù)據(jù)記錄如果跟車模式識(shí)別為模式2，需要進(jìn)行領(lǐng)航車彎道數(shù)據(jù)記錄，記錄內(nèi)容包括：根據(jù)領(lǐng)航車從彎道模式識(shí)別點(diǎn)開始的行駛距離s1記錄其方向盤轉(zhuǎn)角和車速。并記錄此時(shí)跟隨車與領(lǐng)航車的距離d2_curve＝d2，此時(shí)跟隨車相對(duì)于領(lǐng)航車彎道識(shí)別點(diǎn)的行駛距離為：s2＝-d2_curve而在模式2的行駛過程中，領(lǐng)航車的行駛距離為：s1＝∑v1*δt跟隨車的行駛距離為：s2＝∑v2*δt-d2_curve設(shè)定一距離步長(zhǎng)標(biāo)定量δs，該距離步長(zhǎng)標(biāo)定量δs可通過實(shí)車試驗(yàn)得到，本實(shí)施例中為0.1m，以的δs整數(shù)倍為坐標(biāo)，記錄走過該位置時(shí)的領(lǐng)航車車速和方向盤轉(zhuǎn)角，即當(dāng)領(lǐng)航車每次行駛一個(gè)δs，就記錄一組數(shù)據(jù)，具體記錄方式如下表1所示：表1領(lǐng)航車彎道數(shù)據(jù)記錄表序號(hào)距離領(lǐng)航車車速領(lǐng)航車方向盤轉(zhuǎn)角10v1_1δ1_12δsv1_2δ1_232δsv1_3δ1_343δsv1_4δ1_4……………………步驟306：縱向控制本發(fā)明對(duì)跟隨車的縱向控制需要根據(jù)步驟302至步驟304的識(shí)別結(jié)果來采用不同的控制模式，具體地，根據(jù)操作6來判斷是否開啟或關(guān)閉自動(dòng)跟車行駛功能，在已經(jīng)開啟自動(dòng)跟車行駛功能的前提下，根據(jù)操作7和8判斷進(jìn)入不同的控制模式，主要包括如下控制模式：模式1：直道縱向控制本發(fā)明所述的直道縱向控制，指在步驟303所識(shí)別的模式1中所使用的車輛縱向加速度控制，使得跟隨領(lǐng)航車的跟隨車的油門或制動(dòng)操作以最快的方式調(diào)節(jié)跟隨車的縱向加速度，使用前饋法和反饋法結(jié)合的方式進(jìn)行計(jì)算：acal＝a1+a2其中，acal為跟隨車縱向加速度的控制目標(biāo)，a1為前饋控制量，a2為反饋控制量。(1)前饋控制量計(jì)算為了縮短跟車車距，跟隨車必須能夠快速響應(yīng)，以盡可能與領(lǐng)航車的加速度保持一致，因此將領(lǐng)航車當(dāng)前油門和制動(dòng)狀態(tài)產(chǎn)生的計(jì)算加速度作為前饋控制量。根據(jù)領(lǐng)航車的縱向動(dòng)力學(xué)方程(忽略傳動(dòng)系的加速阻力)，可知領(lǐng)航車的加速度為：a1＝(te1*i1*i1z*η1*r1-fair1-fb1-fres1)/m1其中，發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)時(shí)扭矩根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)特性表計(jì)算：te1＝f(α1,nm1)α1是領(lǐng)航車的油門踏板開度，nm1是領(lǐng)航車的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。對(duì)個(gè)特定型號(hào)的車輛，發(fā)動(dòng)機(jī)可以根據(jù)油門開度和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速查標(biāo)定數(shù)據(jù)表f得到發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)時(shí)扭矩的近似值。空氣阻力根據(jù)車速計(jì)算(忽略風(fēng)速)：制動(dòng)力計(jì)算簡(jiǎn)化為制動(dòng)主缸壓力的函數(shù)：fb1＝k1*p1滾動(dòng)阻力簡(jiǎn)化為：fres1＝m1*g*fr1f是領(lǐng)航車的發(fā)動(dòng)機(jī)特性表，i1為領(lǐng)航車變速器傳動(dòng)比，i1z為領(lǐng)航車主減速比，η1為領(lǐng)航車傳動(dòng)效率，r1為領(lǐng)航車的車輪半徑，m1為領(lǐng)航車整車質(zhì)量，cd1為領(lǐng)航車風(fēng)阻系數(shù)，a1為領(lǐng)航車迎風(fēng)面積，ρa(bǔ)為空氣密度，k1為領(lǐng)航車的制動(dòng)器系數(shù)，fr1為領(lǐng)航車的滾動(dòng)阻力系數(shù)，這些參數(shù)值預(yù)先存儲(chǔ)在電子控制單元中，均可根據(jù)領(lǐng)航車的車輛代碼號(hào)n進(jìn)行查詢。(2)反饋控制量計(jì)算方法本發(fā)明所述的領(lǐng)航車直道縱向控制加速度的反饋量為：a2＝ka1*(dm-d0)+ka2*(v1-v2)其中，ka1和ka2分別通過試驗(yàn)標(biāo)定的直道工況加速度-距離比例系數(shù)和直道工況加速度-速度比例系數(shù)，通過試驗(yàn)標(biāo)定，本實(shí)施例ka1為0.5，ka2為0.8。dm為跟隨車與目標(biāo)車的測(cè)量車距，由于毫米波雷達(dá)的測(cè)距精度高于攝像頭，當(dāng)d1和d2均為有效值時(shí)：dm＝d1本實(shí)施例中，當(dāng)d1和d2位于0至200范圍內(nèi)時(shí)，為有效值，當(dāng)d1突然失效，即毫米波雷達(dá)丟失目標(biāo)時(shí)，而d2為有效值且與d1失效前的有效值相近時(shí)：dm＝d2當(dāng)d1和d2均為無效值時(shí)，退出自動(dòng)跟車行駛。d0為目標(biāo)控制車距，為了減小跟車距離，以便降低風(fēng)阻并提高道路交通的利用率，并兼顧安全性，本發(fā)明使用的目標(biāo)車距為與跟隨車車速相關(guān)的函數(shù)，可根據(jù)車速進(jìn)行調(diào)節(jié)：d0＝max(dmin,min(dmax,kd*v2))其中，dmin為設(shè)定最小距離，dmax為設(shè)定最大距離，kd為速度梯度系數(shù)，均為試驗(yàn)標(biāo)定，本實(shí)施例中，dmin＝3，dmax＝5，kd＝0.04。模式2：彎道縱向控制本發(fā)明所述的彎道縱向控制，指在步驟303所示別的模式2中所使用的車輛縱向加速度控制，使用軌跡記憶法和反饋法結(jié)合的方式進(jìn)行計(jì)算。由于彎道中跟隨車要自動(dòng)跟隨領(lǐng)航車沿相同的軌跡行駛，而毫米波雷達(dá)和攝像頭有可能無法觀測(cè)到領(lǐng)航車的位置，并且即使觀測(cè)到，其測(cè)量的縱向距離也不是實(shí)際軌跡上的距離，因此需要根據(jù)車車通信的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算：dcal為彎道中通過行駛軌跡計(jì)算的領(lǐng)航車和跟隨車之間的，當(dāng)初次識(shí)別為模式2時(shí)：dcal＝d1在模式2中，后一時(shí)刻的dcal根據(jù)前一時(shí)刻的值dcal_last計(jì)算：dcal＝dcal-last+(v1-v2)*δt其中，δt為系統(tǒng)周期。(1)當(dāng)車距dcal≤dsafe時(shí)，acal＝kb1*(dcal-dsafe)+kb2*(v1-v2)其中，dsafe為安全距離，為試驗(yàn)標(biāo)定值，本實(shí)施例中為1.5m，kb1和kb2分別通過試驗(yàn)標(biāo)定的彎道工況加速度-距離比例系數(shù)和彎道工況加速度-速度比例系數(shù)，在本實(shí)施例中，kb1＝2，kb2＝1.6。(2)當(dāng)車距dcal＞dsafe時(shí)，acal＝kc*(v2-vrec)其中，vrec為根據(jù)跟隨車行駛位置利用上表1查詢領(lǐng)航車在該位置的速度值，kc為目標(biāo)加速度比例系數(shù)，本實(shí)施例中為0.8，跟隨車的行駛位置為：s2＝∑v2*δt模式3：障礙情況縱向控制在步驟304中檢測(cè)到障礙物時(shí)，根據(jù)該檢測(cè)結(jié)果對(duì)跟隨車進(jìn)行控制。本發(fā)明所述的障礙情況的縱向控制方法是指根據(jù)障礙物距離和相對(duì)車速進(jìn)行縱向加速度控制，控制公式為：acal＝kd1*(d2-d0)+kd2*vccd其中，kd1，kd2分別通過試驗(yàn)標(biāo)定的障礙物工況加速度-距離比例系數(shù)和障礙物工況加速度-速度比例系數(shù)，本實(shí)施例中，kd1＝1，kd2＝1.6。步驟307：側(cè)向控制本發(fā)明所述的側(cè)向控制，需要根據(jù)步驟303和步驟304選擇不同的方向盤轉(zhuǎn)角控制方法。主要包括以下3種模式：模式1：直道側(cè)向控制由于步驟303中確認(rèn)的模式1能確保攝像頭能觀測(cè)到領(lǐng)航車，無論是在直線行駛、變道超車、還是在彎道半徑較大的彎道中，因此可以直接根據(jù)領(lǐng)航車的位置進(jìn)行閉環(huán)跟隨控制。為了簡(jiǎn)化計(jì)算過程，但又要消除跟隨車車速和兩車車距兩個(gè)因素的影響，使用下式進(jìn)行控制：其中，δcal為跟隨車的方向盤轉(zhuǎn)角目標(biāo)值，ke為直道工況方向盤轉(zhuǎn)角-距離比例系數(shù)，vδmin為防止低速區(qū)計(jì)算誤差的最低車速，采用試驗(yàn)標(biāo)定，在本實(shí)施例中，ke為6，vδmin為10。模式2：彎道側(cè)向控制在彎道模式中，跟隨車的行駛位置為：s2＝∑v2*δt根據(jù)表1查詢得到：δcal＝δ1_i其中，δcal為跟隨車的方向盤轉(zhuǎn)角，δ1_i為領(lǐng)航車行駛到該位置時(shí)的方向盤轉(zhuǎn)角。模式3：故障時(shí)側(cè)向位置故障時(shí)，控制跟隨車的方向盤轉(zhuǎn)角保持不變，提醒駕駛員進(jìn)行接管，待駕駛員操作方向盤后退出控制。步驟308：車輛加速度信號(hào)轉(zhuǎn)換本發(fā)明所述的車輛加速度信號(hào)轉(zhuǎn)換指將縱向加速度目標(biāo)值acal轉(zhuǎn)化為發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩請(qǐng)求te_cal和制動(dòng)減速度請(qǐng)求areq分別發(fā)給ems控制系統(tǒng)213和esp控制系統(tǒng)212，具體的轉(zhuǎn)換參見如下描述。<acal轉(zhuǎn)換>根據(jù)跟隨車的縱向動(dòng)力學(xué)方程(忽略傳動(dòng)系的加速阻力)，可得到發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)時(shí)扭矩te2為：空氣阻力fair2根據(jù)車速計(jì)算(忽略風(fēng)速)：制動(dòng)力fb2計(jì)算簡(jiǎn)化為制動(dòng)主缸壓力的函數(shù)：fb2＝k2*p2滾動(dòng)阻力fres2簡(jiǎn)化為：fres2＝m2*g*fr2i2為跟隨車變速器傳動(dòng)比，i2z為跟隨車主減速比，η2為跟隨車傳動(dòng)效率，r2為跟隨車的車輪半徑，m2為跟隨車整車質(zhì)量，cd2為跟隨車風(fēng)阻系數(shù)，a2為跟隨車迎風(fēng)面積，ρa(bǔ)為空氣密度，k2為跟隨車的制動(dòng)器系數(shù)，fr2為跟隨車的滾動(dòng)阻力系數(shù)，對(duì)于特定車型，這些參數(shù)都預(yù)先存儲(chǔ)在電子控制單元中。當(dāng)te1≧0時(shí)，te_cal＝te1areq＝0當(dāng)te1＜0時(shí)，te_cal＝0areq＝acal步驟309：系統(tǒng)狀態(tài)提醒本發(fā)明中的系統(tǒng)狀態(tài)提醒是指跟隨車的電子控制單元將系統(tǒng)狀態(tài)標(biāo)志發(fā)送給狀態(tài)提示燈進(jìn)行顯示。狀態(tài)提示燈有5種狀態(tài)：不亮、綠色常亮、綠色閃爍、紅色常亮、紅色閃爍。當(dāng)系統(tǒng)開關(guān)未被按下時(shí)(初始狀態(tài))，狀態(tài)提示燈為不亮狀態(tài)；當(dāng)系統(tǒng)開關(guān)被按下后，狀態(tài)提示燈為綠色閃爍狀態(tài)，例如以2hz的閃爍頻率進(jìn)行閃爍，同時(shí)設(shè)置在電子控制單元207中的計(jì)數(shù)器m開始計(jì)時(shí)，每個(gè)控制周期+1；當(dāng)步驟301診斷出故障時(shí)，狀態(tài)提示燈為紅色常亮狀態(tài)；當(dāng)步驟302發(fā)現(xiàn)前方車輛不是領(lǐng)航車時(shí)，狀態(tài)提示燈為紅色閃爍狀態(tài)，例如以2hz的閃爍頻率進(jìn)行閃爍；當(dāng)步驟303檢測(cè)到障礙物時(shí)，狀態(tài)提示燈為紅色閃爍狀態(tài)，例如以2hz的閃爍頻率進(jìn)行閃爍；當(dāng)計(jì)數(shù)器＝1000，且操作5未診斷出故障，操作6確認(rèn)前方車輛為領(lǐng)航車，操作8未檢測(cè)到障礙物時(shí)，狀態(tài)提示燈為綠色常亮；在車輛熄火后，狀態(tài)提示燈重置為不亮狀態(tài)。以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁12