[发明专利]自动驾驶跟车装置及自动驾驶车队系统

说明书

本发明提供一种自动驾驶跟车装置及自动驾驶车队系统，所述跟车装置由目标信标、目标检测模块、路径生成模块、路径跟踪模块和第一通信模块组成，目标信标安装在目标车辆上，目标检测模块首先获取目标的动态点云，根据目标的先验模型、目标信标的形状和反射率进行目标识别，根据目标的动态点云获取目标位置信息，并将该位置信息发送给路径生成模块；路径生成模块根据目标的多个位置信息生成跟踪路径，并将该跟踪路径发送给路径跟踪模块；路径跟踪模块根据跟踪路径自动进行车速和转向控制，实现跟车自动跟随目标行驶。本发明通过管理装置集中控制多辆跟车编队行驶，可以有效城市交通系统的效率，节约人力。

技术领域

本发明涉及智能交通技术领域，具体地，涉及一种自动驾驶跟车装置及自动驾驶车队系统。

背景技术

车辆作为重要的交通工具，为人们生活带来极大便利的同时，也带来了许多不利因素，诸如交通拥堵、交通事故等问题严重困扰着人们，提高车辆出行的效率和安全性成为亟待解决的问题。

一般来说，建设更多的道路交通设施，从而提高道路网络的通行能力是解决交通问题最直接的方法。但是对于城市而言，空间资源有限，扩建交通设施很难从根本上解决交通系统中的复杂问题。同时对于出行者来说，交通设施老化、管理无序、人车之间的混乱都加剧了道路的拥堵和交通事故发生的几率。

因此，运用系统工程学的理论和方法，建立智能交通系统成为世界各国的共识。智能交通系统是将通信技术、环境感知技术、信息处理技术、车辆控制技术、人工智能技术等有效地集成在一起，形成智能交通运输管理体系，建立综合运输和管理系统，可以实时、准确、高效地管理和利用交通资源，是一种在大范围内通过网络来实施资源管理的系统。建立智能交通系统可以有效地提高现有交通系统的运行效率，增加路网的通行能力，提高交通安全性，充分利用现有交通设施的资源，节约大量的建设资金。

智能交通系统作为当代发展的新型交通系统，其安全性和系统效率的提高是通过多智能车辆的协作来实现的。通过多智能车辆的协作，进行信息共享和协同控制，使各个车辆有序行驶，避免了混乱和发生事故的危险。

车辆编队是多车协作的重要形式，如果多台车辆有公共的行驶路径，将其编队作为整体，那么只需要领航车辆需要驾驶员进行手动驾驶，其他车辆采用自动驾驶的方式进行跟车行驶和队形保持，可以节约大量人力成本，提高整体运行效率。

目前市场上有应用于开阔场景下的自动驾驶车队系统，主要服务于工程车辆，采用有人驾驶车辆领航+无人驾驶车辆编队跟随的模式运行，用于矿山、油田等开阔场地，车辆多为大型工程车辆。由于运行场地十分开阔，并无行人或车流相互影响，因此运行模式较为粗放，并不能直接用于城市道路环境。

某些车辆还安装了自动跟车装置，其作为辅助驾驶系统的一个模块，用于拥堵情景下的直线短距离间歇跟车。该辅助驾驶功能只是避免了交通拥堵时驾驶员注意力持续集中，并不能长距离持续进行跟车行驶，而且并不会对所跟车辆进行身份识别，也就无法进行多车辆编队行驶。

经过对现有技术文献检索发现，已公开的《一种矿山无人运输车队控制系统》(公布号为CN 106054902 A)中，提供了采用GPS技术进行头车的定位，跟车利用头车定位信息进行跟车行驶的车队控制系统。但是由于GPS依赖于卫星信号，因此该系统仅适用于矿山等开阔场地中的定位，在隧道或城市高层建筑物附近由于遮挡原因，会导致GPS定位精度急剧下降甚至无法定位，因此GPS定位技术应用场景有限。而且在车队应用中，由于GPS只能获取绝对位置信息，因此需要在被跟车辆目标上安装GPS才能获取目标的位置信息，这进一步限制了GPS技术用于复杂场景下的自动跟车。