一种基于加速度的跟随车控制方法技术

本发明专利技术公开了一种基于加速度的跟随车控制方法，涉及智能控制技术领域，包括以下步骤：1.设定跟随车的基站与目标物标签的安全距离Ls、跟随车的最大速度Vmax和将跟随车的基站与目标物标签的距离缩短至安全距离Ls的时间缩短量Tv，初始化获取次数i＝0；2.令i＝1，获取跟随车在经过ΔTi时间间隔后的当前速度；3.令i＝i+1，获取跟随车在经过ΔTi时间间隔后的当前速度Vt，同时获取当前跟随车的基站与目标物标签的距离Li；4.根据跟随车在ΔTi时间间隔后的当前速度Vt和时间间隔ΔTi‑1后的速度计算跟随车的当前加速度An；5.根据距离Li、安全距离Ls、当前速度Vt和时间Tv计算跟随车的预估加速度Am；6.根据Am、An、Vt和Vmax控制跟随车的运动状态；重复步骤3至6。

A Control Method of Following Vehicle Based on Acceleration

【技术实现步骤摘要】
一种基于加速度的跟随车控制方法
本专利技术涉及智能控制
，具体涉及一种基于加速度的跟随车控制方法。
技术介绍
载物车在生活中的职能就是运送货物，比如超市的购物车、图书馆的运货小车等，它们增大了人们的单次搬运容量，提高了工作效率。随着科技与经济的快速发展，人们对生活质量的要求越来越高，于是各类智能设备相继出现，方便了我们的生活。伴随着控制技术的不断发展和成熟，为解放人类双手，使人类无需人力推动载物车，人们开发了一种能自动跟随使用者的载物车，并将其应用在大型商场、超市、图书馆和智能家居等领域，为人们带来更多智能技术的使用体验。现有的跟随车实现了获取与特定目标的间隔距离，对特定目标进行准确定位跟随，智能判断其行为方式，包括前进、后退、转弯，以实现对特定目标的智能跟随。然而，当特定目标出现突然减速情况时，跟随车可能会由于惯性而撞向特定目标。当特定目标出现突然加速情况时，跟随车可能会由于惯性导致与特定目标的距离超出预先设定的最大距离，使得特跟随车无法自动跟随特定目标，无法保证跟随车的跟随效果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：为解决特定目标出现突然加速或突然减速时，跟随车跟随效果差的问题，提供了一种基于加速度的跟随车控制方法，本方法为跟随车提供了一套动力控制的解决方案，使跟随车能在安全距离不远处平缓跟随目标。本专利技术采用的技术方案如下：一种基于加速度的跟随车控制方法，包括以下步骤：步骤1：设定跟随车的基站与目标物标签的安全距离Ls、跟随车的最大速度Vmax和将跟随车的基站与目标物标签的距离缩短至安全距离Ls的时间缩短量Tv，初始化获取次数i＝0；步骤2：令获取次数i＝1，获取跟随车在经过ΔTi时间间隔后的当前速度；ΔTi表示霍尔信号产生两个相邻脉冲的时间；步骤3：令获取次数i＝i+1，获取跟随车在经过ΔTi时间间隔后的当前速度Vt，同时获取当前跟随车的基站与目标物标签的距离Li；步骤4：根据跟随车在ΔTi时间间隔后的当前速度Vt和时间间隔ΔTi-1后的速度，计算跟随车的当前加速度An；步骤5：根据距离Li、安全距离Ls、当前速度Vt和时间Tv计算跟随车的预估加速度Am；步骤6：根据预估加速度Am、当前加速度An、当前速度Vt以及最大速度Vmax控制跟随车的运动状态；重复步骤3至6。具体地，跟随车的预估加速度Am的计算公式如下：Am＝2*(Li-Ls-Vt*Tv)/Tv2。具体地，跟随车的当前加速度An的计算公式如下：An＝(Vt-V0)/(ΔTi-ΔTi-1)其中，Vt表示跟随车的当前速度，V0表示跟随车在经过ΔTi-1时间间隔后的速度。具体地，所述跟随车的运动状态控制步骤如下：步骤6.1：若Am＜0或Vt＞Vmax，则根据跟随车预估加速度Am的大小来控制跟随车减少加速度的幅度或者刹车，反之则进入步骤6.2；步骤6.2：若Am＝0，则使跟随车以当前速度Vt保持前行，反之则进入步骤6.3；步骤6.3：若Am≥An，则根据加速度差值Dv1的大小来控制跟随车增加加速度的幅度，反之则进入步骤6.4；其中，加速度差值Dv1＝Am-An；步骤6.4.若Am＜An，则根据加速度差值Dv2的大小来控制跟随车减少加速度的幅度或者刹车；其中，加速度差值Dv2＝An-Am。具体地，所述步骤6.1中，根据跟随车预估加速度Am的大小来控制减少加速度的幅度或者刹车的具体方法为：查询A类条件规定表中预估加速度Am所在的参考值范围对应的需要减少的动力值，若该动力值大于预设的条件阈值P，则直接刹车，反之则使跟随车减少对应的动力值；所述A类条件规定表如下：其中，X1、X2、X3、X4均为划分加速度Am大小参考值范围的边界值，且满足X1＜X2＜X3＜X4；Gxa、Gxb、Gxc分别表示加速度Am满足X1≤Am＜X2时跟随车所需减少的动力值、满足X2≤Am＜X3时跟随车所需减少的动力值、满足X3≤Am≤X4时跟随车所需减少的动力值，p表示条件阈值P的取值。具体地，所述步骤6.3中，根据加速度差值Dv1的大小来控制跟随车增加加速度的幅度具体方法为：查询B类条件规定表中加速度差值Dv1所在的参考值范围对应的需要增加的动力值，使跟随车增加对应的动力值；所述B类条件规定表如下：加速度差值Dv1需要增加的动力值Y1≤Dv1＜Y2GYaY2≤Dv1＜Y3GYbY3≤Dv1≤Y4GYc其中，Y1、Y2、Y3、Y4均为划分加速度差值Dv1大小参考值范围的边界值，且满足Y1＜Y2＜Y3＜Y4；GYa、GYb、GYc分别表示加速度差值Dv1满足Y1≤Dv1＜Y2时跟随车所需增加的动力值、满足Y2≤Dv1＜Y3时跟随车所需增加的动力值、满足Y3≤Dv1≤Y4时跟随车所需增加的动力值。具体地，所述步骤6.4中，根据加速度差值Dv2的大小来控制跟随车减少加速度的幅度或者刹车的具体方法为：查询C类条件规定表中加速度差值Dv2所在的参考值范围对应的需要减少的动力值，若该动力值大于预设的条件阈值Q，则直接刹车，反之则使跟随车减少对应的动力值；所述C类条件规定表包括：其中，Z1、Z2、Z3、Z4均为划分加速度差值Dv2大小参考值范围的边界值，且满足Z1＜Z2＜Z3＜Z4；Gza、Gzb、Gzc分别表示加速度差值Dv2满足Z1≤Dv2＜Z2时跟随车所需减少的动力值、满足Z2≤Dv2＜Z3时跟随车所需减少的动力值、满足Z3≤Dv2≤Z4时跟随车所需减少的动力值；q表示条件阈值Q的取值。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术中，通过采集车辆行驶数据，再基于对车上基站到标签位置的距离的检测，计算出跟随车当前运动的加速度和跟随车以后运动所需加速度，根据各计算出的数据，使跟随车自动切换自身的运动状态更为平缓，保证了跟随车的跟随效果。本方法运算工作量小，为跟随车提供了更好的运动控制方案。2、本专利技术中，通过设置当前跟随车运行的最大速度，在跟随车超过最大速度时就控制车减速或刹车，保证了跟随车不会速度过快而造成安全问题。3、本专利技术中，增加和减少的动力通过依据条件判定表所得，可以更加直观看到动力增加或者减少的幅度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术的整体流程示意图；图2为本专利技术的计算当前加速度的流程示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术，即所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于加速度的跟随车控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：设定跟随车的基站与目标物标签的安全距离Ls、跟随车的最大速度Vmax和将跟随车的基站与目标物标签的距离缩短至安全距离Ls的时间缩短量Tv，初始化获取次数i＝0；步骤2：令获取次数i＝1，获取跟随车在经过ΔTi时间间隔后的当前速度；ΔTi表示霍尔信号产生两个相邻脉冲的时间；步骤3：令获取次数i＝i+1，获取跟随车在经过ΔTi时间间隔后的当前速度Vt，同时获取当前跟随车的基站与目标物标签的距离Li；步骤4：根据跟随车在ΔTi时间间隔后的当前速度Vt和时间间隔ΔTi‑1后的速度，计算跟随车的当前加速度An；步骤5：根据距离Li、安全距离Ls、当前速度Vt和时间Tv计算跟随车的预估加速度Am；步骤6：根据预估加速度Am、当前加速度An、当前速度Vt以及最大速度Vmax控制跟随车的运动状态；重复步骤3至6。

【技术特征摘要】
1.一种基于加速度的跟随车控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：设定跟随车的基站与目标物标签的安全距离Ls、跟随车的最大速度Vmax和将跟随车的基站与目标物标签的距离缩短至安全距离Ls的时间缩短量Tv，初始化获取次数i＝0；步骤2：令获取次数i＝1，获取跟随车在经过ΔTi时间间隔后的当前速度；ΔTi表示霍尔信号产生两个相邻脉冲的时间；步骤3：令获取次数i＝i+1，获取跟随车在经过ΔTi时间间隔后的当前速度Vt，同时获取当前跟随车的基站与目标物标签的距离Li；步骤4：根据跟随车在ΔTi时间间隔后的当前速度Vt和时间间隔ΔTi-1后的速度，计算跟随车的当前加速度An；步骤5：根据距离Li、安全距离Ls、当前速度Vt和时间Tv计算跟随车的预估加速度Am；步骤6：根据预估加速度Am、当前加速度An、当前速度Vt以及最大速度Vmax控制跟随车的运动状态；重复步骤3至6。2.根据权利要求1所述的一种基于加速度的跟随车控制方法，其特征在于，跟随车的预估加速度Am的计算公式如下：Am＝2*(Li-Ls-Vt*Tv)/Tv2。3.根据权利要求1所述的一种基于加速度的跟随车控制方法，其特征在于，跟随车的当前加速度An的计算公式如下：An＝(Vt-V0)/ΔTi-ΔTi-1其中，Vt表示跟随车的当前速度，V0表示跟随车在经过ΔTi-1时间间隔后的速度。4.根据权利要求1所述的一种基于加速度的跟随车控制方法，其特征在于，所述跟随车的运动状态控制步骤如下：步骤6.1：若Am＜0或Vt＞Vmax，则根据跟随车预估加速度Am的大小来控制跟随车减少加速度的幅度或者刹车，反之则进入步骤6.2；步骤6.2：若Am＝0，则使跟随车以当前速度Vt保持前行，反之则进入步骤6.3；步骤6.3：若Am≥An，则根据加速度差值Dv1的大小来控制跟随车增加加速度的幅度，反之则进入步骤6.4；其中，加速度差值Dv1＝Am-An；步骤6.4.若Am＜An，则根据加速度差值Dv2的大小来控制跟随车减少加速度的幅度或者刹车；其中，加速度差值Dv2＝An-Am。5.根据权利要求4所述的一种基于加速度的跟随车控制方法，其特征在于，所述步骤6.1中，根据跟随车预估加速度Am的大小...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨勇，
申请(专利权)人：成都永奉科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51