[发明专利]一种室内作业车辆跟随系统

权利要求书

1.一种室内车辆跟随系统，其特征在于，所述系统包括：一对一安装在作业车辆上的数据采集终端、包括一个UWB主基站在内的多个UWB基站以及服务器；

所述数据采集终端，用于以高于每秒50次的频率采集其所在作业车辆的运行数据，对每次采集获取的运行数据附加采集时刻各UWB基站相对于该数据采集终端的实时测量数据后、实时上传到所述UWB主基站，车辆的运行数据包括速度大小、方向盘电子转向信息；

所述多个UWB基站，基于UWB定位原理、辅助测量每个作业车辆的位置；其中、所述UWB主基站，基于从具体数据采集终端接收的数据，实时计算得到相应作业车辆的坐标信息，将该坐标信息与该相应作业车辆在该坐标信息处运行数据按照十六进制数据帧格式封装后，以具体数据采集终端对应的MQTT数据帧发送到所述服务器上对应的MQTT订阅号；

所述服务器，以轮询的方式监控所有作业车辆的MQTT订阅号、从对应的MQTT数据帧中获取当前参考作业车辆的实时运行数据及坐标信息进行分析处理以产生使目标作业车辆在所述当前参考作业车辆上一次采集的坐标信息对应的位置时、以所述当前参考作业车辆实时速度大小和方向运行的MQTT控制协议帧，控制所述目标作业车辆的运行；所述目标作业车辆为所述当前参考作业车辆的第一台跟随作业车辆；其中，所述服务器从对应的MQTT数据帧中获取当前参考作业车辆的实时运行数据及坐标信息进行分析处理以产生控制所述目标作业车辆在所述当前参考作业车辆上一次采集的坐标信息对应的位置处、以所述当前参考作业车辆实时速度大小和方向行驶的MQTT控制协议帧，包括：

根据所述当前参考作业车辆最新采集的运行数据和坐标信息、以及该当前参考作业车辆上几次采集的运行数据和坐标信息、判断该当前参考作业车辆的速度大小或方向变化、位置变化是否都分别大于预设值时，若是、所述服务器向所述UWB主基站下发控制所述目标作业车辆在所述当前参考作业车辆上一次采集的坐标信息对应的位置，以所述当前参考作业车辆的所述最新采集的速度大小和方向进行运行的MQTT控制协议帧；否则、产生控制所述目标作业车辆保持自身当前运行速度大小和方向进行运行的MQTT控制协议帧。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制所述目标作业车辆的运行包括：所述服务器向所述UWB主基站下发所述MQTT控制协议帧，由所述UWB主基站进行解析后、控制所述目标作业车辆运行。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述UWB主基站还将计算得到相应作业车辆的坐标信息实时反馈给该相应作业车辆上的数据采集终端；其中、所述UWB主基站对接收到的MQTT控制协议帧进行解析后、控制所述目标作业车辆的运行，包括：根据解析结果产生用于直接控制目标控制指令下发到所述目标作业车辆上的数据采集终端；所述目标作业车辆上的数据采集终端基于其自身获取的实时坐标信息来执行接收的控制指令，使该目标作业车辆位于所述当前参考作业车辆上一次采集的坐标信息对应的位置处时、以所述当前参考作业车辆的所述实时速度大小和方向运行。

4.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述UWB主基站对接收到的MQTT控制协议帧进行解析后、控制所述目标作业车辆运行，包括：根据解析结果产生用于直接控制所述目标作业车辆以所述当前参考作业车辆实时速度大小和方向行驶的控制指令，监测所述目标作业车辆的实时位置、当其位于所述当前参考作业车辆上一次采集的坐标信息对应的位置时，将该控制指令直接下发到该目标作业车辆的电驱控制系统进行控制。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述服务器向所述UWB主基站下发控制所述目标作业车辆在所述当前参考作业车辆上一次采集的坐标信息对应的位置，以所述当前参考作业车辆的最新采集的速度大小和方向进行运行的MQTT控制协议帧，包括：结合所述当前参考作业车辆最新一次采集的坐标信息、以及该当前参考作业车辆上几次采集的坐标信息，判断其是否进行转弯；如果是、则根据所述当前参考作业车辆的所述最新采集的运行数据以及其上几次采集的运行数据计算出转弯角度，同时将对应作业车辆的所述最新采集的运行数据中的速度大小作为转弯速度，将该当前参考作业车辆上一次采集的坐标信息作为转弯位置；向所述UWB主基站下发控制所述目标作业车辆位于所述转弯位置时，以所述转弯角度、所述转弯速度进行转弯的MQTT控制协议帧。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于、所述服务器在从对应的MQTT数据帧中获取当前参考作业车辆的实时运行数据及坐标信息后、产生使目标作业车辆在所述当前参考作业车辆上一次采集的坐标信息对应的位置时、以所述当前参考作业车辆实时速度大小和方向运行的MQTT控制协议帧之前，还包括：判断当前参考车辆是否为主驾驶车辆，若所述当前参考作业车辆为作业车队队首的有人驾驶作业车辆且判断所述当前参考作业车辆停车，则产生用于控制其后跟随作业车辆停车的MQTT控制协议帧；当判断所述当前参考作业车辆为作业车队队首的有人驾驶作业车辆且不为停车时、产生使目标作业车辆在所述当前参考作业车辆上一次采集的坐标信息对应的位置时、以所述当前参考作业车辆实时速度大小和方向运行的MQTT控制协议帧，控制所述目标作业车辆的运行；

若所述当前参考作业车辆不为作业车队队首的有人驾驶作业车辆、则根据所述获取的坐标信息以及其前面一台作业车辆当前最新的坐标信息，计算两者之间的距离；判断两者之间的距离是否小于第一预设值，若否、产生使目标作业车辆在所述当前参考作业车辆上一次采集的坐标信息对应的位置时、以所述当前参考作业车辆实时速度大小和方向运行的MQTT控制协议帧；若是、则进一步判断两者之间的距离是否第二预设值，若小于所述第二预设值产生控制该当前参考作业车辆停车的MQTT控制协议帧，若不小所述第二预设值产生控制该当前参考作业车辆减速的MQTT控制协议帧；其中、所述第二预设值小于所述第一预设值。