越野环境中的无人车辆编队轨迹生成方法、系统及设备技术方案

本发明专利技术公开了越野环境中的无人车辆编队轨迹生成方法、系统及设备，包括以下步骤：S101：无人车辆编队中的任意一辆车实时获取引导车的相对位置和相对速度以及编队中其余车辆的相对位置与相对速度；S102：将跟随车的车辆坐标系定义为：原点o在车辆后轴中心点，x轴平行于车辆中轴线并指向车头，y轴指向车辆左侧，引导车在跟随车坐标系下的位置为p＝(p

【技术实现步骤摘要】
越野环境中的无人车辆编队轨迹生成方法、系统及设备


[0001]本专利技术涉及无人车辆编队
，尤其涉及越野环境中的无人车辆编队轨迹生成方法、系统及设备。

技术介绍

[0002]近年来，随着无人驾驶技术和无线通信技术的发展，多无人车编队协同完成某项任务已成为可能，而且得到了广泛的应用，其中多无人车编队运输更是多无人车编队协同任务的重要应用之一。所谓的多无人车编队运输是指，在一辆有人驾驶车辆的引导下，多辆无人车跟随有人车，按照一定的队形完成运输任务。无人车编队运输可以显著降低运输过程中的人力成本，并且在实现的难度上远低于完全自主的无人驾驶技术，因此是一项无人驾驶技术在实际应用上的有意义的尝试在无人驾驶编队中，在信号不好的野外环境中，一般依赖感知技术，由跟随车搭载的传感器检测引导车的位置，实现跟随。然而，由于缺少全局坐标信息，跟随车无法形成连续轨迹，只能以两点直线的方式跟随，这种方式在直线行驶时没有问题，但是在转弯时势必造成“抄近路”的现象，当道路曲率较大，路宽较窄或编队距离过长时，跟随车很容易行驶到路外。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于：为了解决由于缺少全局坐标信息，跟随车无法形成连续轨迹，只能以两点直线的方式跟随，这种方式在直线行驶时没有问题，但是在转弯时势必造成“抄近路”的现象，当道路曲率较大，路宽较窄或编队距离过长时，跟随车很容易行驶到路外的问题，而提出的越野环境中的无人车辆编队轨迹生成方法、系统及设备。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：/>[0005]越野环境中的无人车辆编队轨迹生成方法，包括以下步骤：
[0006]S101：无人车辆编队中的任意一辆车实时获取引导车的相对位置和相对速度以及编队中其余车辆的相对位置与相对速度；
[0007]S102：将跟随车的车辆坐标系定义为：原点o在车辆后轴中心点，x轴平行于车辆中轴线并指向车头，y轴指向车辆左侧，引导车在跟随车坐标系下的位置为p＝(p
x
，p
y
)，速度为v＝(v
x
，v
y
)；
[0008]S103：建立一条曲线，连接o点与p点，并且保证该曲线在p点处的切矢量与速度矢量v平行，定义圆弧的圆心为(c
x
，c
y
)；
[0009]S104：通过圆心坐标生成无人车辆编队中无人车辆相对于引导车辆的运动的曲线轨迹；
[0010]S105：通过步骤S104中的运动曲线轨迹生成无人车辆的编队轨迹；
[0011]其中，圆心坐标(c
x
，c
y
)，通过将p＝(p
x
，p
y
)，和v＝(v
x
，v
y
)的坐标值代入公式中进行计算得出：
[0012][0013][0014]作为上述技术方案的进一步描述：
[0015]所述无人车辆编队和引导车辆上均设置有用于采集自身的位置信息的定位系统，且无人车辆编队与引导车之间可两两之间进行相互通信，无人车辆编队与引导车的位置物理地址唯一。
[0016]作为上述技术方案的进一步描述：
[0017]所述无人车辆编队的无人车辆之间距离设置有安全阈值，当无人车辆之间距离未落入安全阈值时，将信息传输至引导车并进行预警提醒。
[0018]越野环境中的无人车辆编队轨迹生成系统，包括：
[0019]位置获取模块，用于以无人车辆编队中的任意一辆车为基准位置实时获取引导车的相对位置和相对速度以及编队中其余车辆的相对位置与相对速度；
[0020]轨迹计算模块，用于通过获取的相对速度与位置信息进行引导车运动曲线的计算，生成引导车相对于无人车辆的运动轨迹；
[0021]轨迹生成模块，用于通过生成的引导车的运动轨迹规划无人车辆的运动轨迹。
[0022]一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述的方法的步骤。
[0023]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所述的方法的步骤。
[0024]一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现所述的方法的步骤。
[0025]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：
[0026]本专利技术中，无人车辆编队中的任意一辆车实时获取引导车的相对位置和相对速度以及编队中其余车辆的相对位置与相对速度；建立一条曲线，通过圆心坐标生成无人车辆编队中无人车辆相对于引导车辆的运动的曲线轨迹，再通过运动曲线轨迹生成无人车辆的编队轨迹，不依赖卫星信号和车间通信，自主性好，适用于野外信号差的环境，生成的轨迹更加贴合引导车的历史轨迹，适用于野外崎岖的道路，运算量小，便于实现。
附图说明
[0027]图1示出了根据本专利技术实施例提供的方法流程结构示意图；
[0028]图2示出了根据本专利技术实施例提供的越野环境中的无人车辆编队轨迹生成系统结构示意图；
[0029]图3示出了根据本专利技术实施例提供的车辆坐标建立结构示意图；
[0030]图4示出了根据本专利技术实施例提供的生成轨迹结构示意图；
[0031]图5示出了根据本专利技术实施例提供的一种电子设备结构示意图。
具体实施方式
[0032]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0033]请参阅图1
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5，本专利技术提供一种技术方案：越野环境中的无人车辆编队轨迹生成方法，包括以下步骤：
[0034]S101：无人车辆编队中的任意一辆车实时获取引导车的相对位置和相对速度以及编队中其余车辆的相对位置与相对速度；
[0035]S102：将跟随车的车辆坐标系定义为：原点o在车辆后轴中心点，x轴平行于车辆中轴线并指向车头，y轴指向车辆左侧，引导车在跟随车坐标系下的位置为p＝(p
x
，p
y
)，速度为v＝(v
x
，v
y
)；
[0036]S103：建立一条曲线，连接o点与p点，并且保证该曲线在p点处的切矢量与速度矢量v平行，定义圆弧的圆心为(c
x
，c
y
)；
[0037]S104：通过圆心坐标生成无人车辆编队中无人车辆相对于引导车辆的运动的曲线轨迹；
[0038]S105：通过步骤S104中的运动曲线轨迹生成无人车辆的编队轨迹；
[0039]其中，圆心坐标(c
x
，c
y
)，通过将p＝(p
x
，p
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.越野环境中的无人车辆编队轨迹生成方法，其特征在于，包括以下步骤：S101：无人车辆编队中的任意一辆车实时获取引导车的相对位置和相对速度以及编队中其余车辆的相对位置与相对速度；S102：将跟随车的车辆坐标系定义为：原点o在车辆后轴中心点，x轴平行于车辆中轴线并指向车头，y轴指向车辆左侧，引导车在跟随车坐标系下的位置为p＝(p
x
，p
y
)，速度为v＝(v
x
，v
y
)；S103：建立一条曲线，连接o点与p点，并且保证该曲线在p点处的切矢量与速度矢量v平行，定义圆弧的圆心为(c
x
，c
y
)；S104：通过圆心坐标生成无人车辆编队中无人车辆相对于引导车辆的运动的曲线轨迹；S105：通过步骤S104中的运动曲线轨迹生成无人车辆的编队轨迹；其中，圆心坐标(c
x
，c
y
)，通过将p＝(p
x
，p
y
)，和v＝(v
x
，v
y
)的坐标值代入公式中进行计算得出：算得出：2.根据权利要求1所述的越野环境中的无人车辆编队轨迹生成方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜虎，刘跃，江如海，袁胜，丁骥，付志成，
申请(专利权)人：合肥中科智驰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：