[发明专利]一种多模式可操作跟随车及跟随方法

权利要求书

1.利用多模式可操作跟随车实现的多模式可操作跟随方法，该多模式可操作跟随车包括车身、车载VCU、车辆驱动转向系统、车辆制动系统、车载UWB、UWB标签、人机交互界面和操作手柄，所述的车身的底部的前侧安装有前轮，所述的车身的底部的后侧安装有后轮，所述的车载VCU、车辆驱动转向系统、车辆制动系统、车载UWB、人机交互界面和操作手柄分别安装在所述的车身上，所述的UWB标签安装在被跟随目标上；

所述的车辆驱动转向系统包括轮毂电机和电机控制器，所述的轮毂电机用于驱动所述的后轮；

所述的车辆制动系统包括舵机和制动液压缸，所述的舵机用于拉动所述的制动液压缸，向所述的制动液压缸提供制动力，并将制动力传递至制动卡钳，所述的制动卡钳安装在所述的前轮上；

所述的车载UWB用于与所述的UWB标签进行实时通信，获取所述的UWB标签相对于跟随车坐标系原点的实时XY坐标数据，并将所述的实时XY坐标数据以CAN信号形式传送给所述的车载VCU；

所述的人机交互界面用于跟随车的工作模式及参数的设置和输出显示，所述的工作模式包括手柄操作模式和自动跟随模式；

所述的操作手柄用于通过模拟信号与所述的车载VCU进行数据通信，对跟随车进行手柄操作，实现跟随车的工作模式在手柄操作模式与自动跟随模式之间的切换；

所述的车载VCU分别与所述的电机控制器、舵机、车载UWB、人机交互界面和操作手柄电连接，所述的车载VCU用于接收并处理数据，并将处理后的数据发送给相应的执行机构；

其特征在于该多模式可操作跟随方法包括以下步骤：

步骤一、在不同的被跟随目标上分别安装不同ID的UWB标签，在人机交互界面中预先设定默认跟随的UWB标签ID；

步骤二、车载VCU每隔一个频率周期运行一次控制流程，该流程首先判断人机交互界面中显示的当前的跟随车的工作模式是否为手柄操作模式，如果判断为手柄操作模式，则车载VCU处理操作手柄传送的模拟信号，并将处理后的信号输出为电机控制器的CAN信号，电机控制器控制轮毂电机执行驱动动作；如果判断为非手柄操作模式，则执行步骤三～步骤四；

步骤三、确定所要跟随的被跟随目标后，使用者在人机交互界面中设置跟随车的工作模式及参数，包括设置：跟随车的工作模式为自动跟随模式、被跟随目标上的UWB标签ID、是否允许中途更换被跟随目标；

步骤四、车载VCU判断使用者是否通过人机交互界面已输入被跟随目标上的UWB标签ID，如果使用者已输入被跟随目标上的UWB标签ID，则车载VCU从车载UWB实时输入的CAN信号中尝试截取该输入的UWB标签ID对应的UWB标签的XY坐标数据；如果使用者未输入被跟随目标上的UWB标签ID，则车载VCU控制跟随车使用预先设定好的默认跟随的UWB标签ID进行目标跟随，再从车载UWB实时输入的CAN信号中尝试截取该默认跟随的UWB标签ID对应的UWB标签的XY坐标数据；

如果没有截取到相应的数据，则车载VCU在人机交互界面上向使用者提示错误信息，并向舵机发送PWM信号，舵机向制动液压缸提供制动力，使制动液压缸执行制动动作，直至截取到相应的数据；

如果截取到相应的数据，且车载VCU接收到操作手柄传送的模拟信号，则车载VCU处理操作手柄传送的模拟信号，并将处理后的信号输出为电机控制器的CAN信号，电机控制器控制轮毂电机执行驱动动作；如果车载VCU没有接收到操作手柄传送的模拟信号，则车载VCU根据截取到的相应的数据计算该对应的UWB标签相对于跟随车坐标系原点的距离与偏角，并判断跟随车与该对应的UWB标签之间的距离是否小于设定的阈值；

当跟随车与该对应的UWB标签之间的距离小于阈值时，车载VCU向舵机发送PWM信号，舵机向制动液压缸提供制动力，使制动液压缸执行制动动作，直至跟随车与该对应的UWB标签之间的距离大于阈值；当跟随车与该对应的UWB标签之间的距离大于阈值时，车载VCU控制跟随车跟随所要跟随的被跟随目标行驶到目标位置。

2.根据权利要求1所述的多模式可操作跟随方法，其特征在于：步骤三中，如果设置为允许中途更换被跟随目标，则使用者制动后，在人机交互界面中随时输入更换后的新的被跟随目标上的UWB标签ID。

3.根据权利要求1所述的多模式可操作跟随方法，其特征在于：一个所述的频率周期为10～50 ms。