无人车辆编队行驶控制方法及系统与流程

1.本技术涉及自动驾驶技术领域，具体涉及一种无人车辆编队行驶控制方法及系统。


背景技术：

2.随着电子信息、自动控制及人工智能等技术的发展，自动驾驶汽车得到了越来越广泛的应用。如今，多车编队协同是无人车辆应用的必然趋势。行驶中的车队需要能够保持队形和进行队形变换，进行编组后的车辆可以利用车载通信设备相互获取其他车辆的实时状态信息，从而依据上层规划实现耦合控制。而如何实现合理的车辆编队规划和稳定的编队控制，依旧是有待解决的技术问题。
3.目前，现有技术中提供了一种地面无人车辆编队控制装置及方法，其基于距离弹性算法对车队中各个车辆单独计算目标点和实际点之间的距离，采用带有目标点的路线拟合方法编队控制。
4.上述方案存在以下问题：
5.上述方案中由于对各车辆单独采用距离弹性算法，会导致主车和从车的速度同时发生改变，使得主车和从车互相影响，容易造成无人车辆编队行驶不稳定。


技术实现要素：

6.本技术实施例提供一种无人车辆编队行驶控制方法及系统，用以解决无人车辆编队行驶不稳定的技术问题。
7.第一方面，本技术实施例提供一种无人车辆编队行驶控制方法，包括：
8.确定从车计划路径和从车计划行驶速度；所述从车计划路径在主车计划路径的基础上根据车辆编队策略生成；所述从车计划行驶速度在主车计划行驶速度的基础上根据所述主车计划路径和所述车辆编队策略生成；所述车辆编队策略包括：在主车计划路径中的每一主车计划路径点上，从车与主车的相对位置关系；
9.当获取到所述主车发出的主车当前位置信息时，根据从车当前位置信息和所述从车计划路径的比对结果，结合所述主车当前位置信息，基于所述从车计划行驶速度调整从车当前行驶速度。
10.在一个实施例中，所述根据从车当前位置信息和所述从车计划路径的比对结果，结合所述主车当前位置信息，基于所述从车计划行驶速度调整从车当前行驶速度，包括：
11.基于主车当前位置信息对应的主车计划路径点k，确定从车计划路径点集；所述从车计划路径点集包括：沿所述从车计划路径依次排列的第一从车计划路径点、第二从车计划路径点和第三从车计划路径点；其中，第二从车计划路径点为在主车计划路径点k的基础上根据所述车辆编队策略生成的从车计划路径点；
12.当从车当前位置信息位于所述从车计划路径点集形成的路径区域内时，维持从车当前行驶速度为所述从车计划行驶速度。
13.在一个实施例中，所述根据从车当前位置信息和所述从车计划路径的比对结果，结合所述主车当前位置信息，基于所述从车计划行驶速度调整从车当前行驶速度，还包括：
14.当从车当前位置信息位于所述从车计划路径点集形成的路径区域的前方区域时，将从车当前行驶速度调整为所述从车计划行驶速度的m倍；其中，m∈(0,1)；
15.所述从车计划路径点集形成的路径区域的前方区域为第四从车计划路径点和所述第三从车计划路径点所形成的路径区域；所述第三从车计划路径点和所述第四从车计划路径点沿所述从车计划路径依次排列。
16.在一个实施例中，所述根据从车当前位置信息和所述从车计划路径的比对结果，结合所述主车当前位置信息，基于所述从车计划行驶速度调整从车当前行驶速度，还包括：
17.当从车当前位置信息位于所述从车计划路径点集形成的路径区域的后方区域时，将从车当前行驶速度调整为所述从车计划行驶速度的n倍；其中，n∈(1,2)；
18.所述从车计划路径点集形成的路径区域的后方区域为第零从车计划路径点和所述第一从车计划路径点所形成的路径区域；所述第零从车计划路径点和所述第一从车计划路径点沿所述从车计划路径依次排列。
19.在一个实施例中，所述从车计划路径的生成过程，如下：
20.基于所述主车计划路径以及所述车辆编队策略，利用以下计算公式计算所述从车计划路径中的每一从车计划路径点：
[0021][0022]
其中，表示在世界坐标系中第j个从车计划路径点的坐标；表示在世界坐标系中第j个主车计划路径点的坐标；表示在主车坐标系中第j个从车计划路径点的坐标；θj表示在世界坐标系中，主车在第j个主车计划路径点上的主车车身轴线的方向角；所述主车坐标系以主车的中心作为坐标原点，以指向车头的主车车身轴线方向作为x轴正方向，以垂直主车车身轴线并指向车身左侧的方向作为y轴正方向。
[0023]
在一个实施例中，所述从车计划行驶速度的生成过程，如下：
[0024]
基于所述主车计划行驶速度、所述主车计划路径以及所述车辆编队策略，利用以下计算公式计算每一从车计划路径点上的从车计划行驶速度：
[0025][0026]
其中，表示第j个从车计划路径点上的从车计划行驶速度；表示第j个主车计划路径点上的主车计划行驶速度。
[0027]
在一个实施例中，所述无人车辆编队行驶控制方法，还包括：
[0028]
根据无人车辆编队中所有车辆的当前位置信息确定每一从车是否存在行驶风险，当从车存在行驶风险时，控制从车刹车；所述无人车辆编队包括所述主车和所有从车；
[0029]
其中，确定一辆从车是否存在行驶风险的过程如下：
[0030]
根据无人车辆编队中所有车辆的当前位置信息计算所述从车与每一参考车辆的距离；所述参考车辆为所述无人车辆编队中除所述从车以外的任一车辆；
[0031]
当所述从车与所述参考车辆的距离位于第一预设距离范围内时，根据所述从车与所述参考车辆的相对位置关系确定所述从车是否存在行驶风险。
[0032]
在一个实施例中，所述根据所述从车与所述参考车辆的相对位置关系确定所述从车是否存在行驶风险，包括：
[0033]
当第一向量夹角大于90
°
且第二向量夹角小于90
°
时，确定所述从车不存在行驶风险；
[0034]
当所述第一向量夹角小于90
°
且所述第二向量夹角大于90
°
时，确定所述从车存在行驶风险；
[0035]
其中，所述第一向量夹角为所述从车的车身向量与所述从车指向所述参考车辆的向量之间的夹角；所述第二向量夹角为所述参考车辆的车身向量与所述参考车辆指向所述从车的向量之间的夹角。
[0036]
在一个实施例中，所述根据所述从车与所述参考车辆的相对位置关系确定所述从车是否存在行驶风险，还包括：
[0037]
当所述第一向量夹角小于90
°
且所述第二向量夹角小于90
°
或所述第一向量夹角等于90
°
或所述第二向量夹角等于90
°
时，若所述从车的车辆编号大于所述参考车辆的车辆编号，则确定所述从车存在行驶风险；否则确定所述从车不存在行驶风险；
[0038]
所述车辆编号为所述车辆编队策略中所述无人车辆编队中每一车辆的预设编号，其中，主车的预设编号为最小编号。
[0039]
在一个实施例中，所述确定一辆从车是否存在行驶风险的过程，还包括：
[0040]
当所述从车与所述参考车辆的距离位于第二预设距离范围内时，确定所述从车存在行驶风险；其中，所述第一预设距离范围的下限值大于所述第二预设距离范围的上限值。
[0041]
第二方面，本技术实施例提供一种无人车辆编队行驶控制方法，包括：
[0042]
获取主车计划路径和主车计划行驶速度；所述主车计划路径用于与车辆编队策略结合以确定从车计划路径；所述主车计划行驶速度用于与所述车辆编队策略以及所述主车计划路径结合以确定从车计划行驶速度；所述车辆编队策略包括：在主车计划路径中的每一主车计划路径点上，从车与主车的相对位置关系；所述从车计划路径和所述从车计划行驶速度均用于作为控制从车行驶的依据；
[0043]
依据所述主车计划路径和所述主车计划行驶速度控制主车行驶；
[0044]
当所述主车行驶至预设位置时，控制主车当前位置信息发出；所述主车当前位置信息用于作为无人车辆编队中所有从车调整从车当前行驶速度的依据。
[0045]
第三方面，本技术实施例提供一种无人车辆编队行驶控制系统，包括：
[0046]
从车定位模块，用于：确定从车当前位置信息；
[0047]
从车通信模块，用于：获取主车当前位置信息；
[0048]
从车控制模块，用于：执行如第一方面所述的无人车辆编队行驶控制方法的步骤。
[0049]
第四方面，本技术实施例提供一种无人车辆编队行驶控制系统，包括：
[0050]
主车定位模块，用于：确定主车当前位置信息；
[0051]
主车通信模块，用于：当主车行驶至预设位置时，发出所述主车当前位置信息；
[0052]
主车控制模块，用于：执行如第二方面所述的无人车辆编队行驶控制方法的步骤。
[0053]
本技术实施例提供的无人车辆编队行驶控制方法，以主车的主车计划路径作为路线参照，结合车辆编队策略生成从车计划路径指导从车行驶，通过调整车辆编队策略中从车与主车的相对位置关系即可实现无人车辆编队的队形变换，并参照主车计划行驶速度，根据主车计划路径和车辆编队策略确定从车的从车计划行驶速度以保持无人车辆编队的队形稳定；在行驶过程中，每当主车发出的主车当前位置信息时，则根据从车当前位置信息和从车计划路径的比对结果，确定从车实际行驶情况与计划行驶情况之间是否存在偏差，并基于此对从车的行驶速度作出调整，由于从车计划路径和从车计划行驶速度均是以主车作为参照物，各从车之间的计划路径和计划行驶速度相互独立，因此，能够避免从车之间的相互影响以及从车对主车的影响，进而统一参考目标利于维持队形稳定，实现了稳定的无人车辆编队行驶的纵向控制。
附图说明
[0054]
为了更清楚地说明本技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，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的附图。
[0055]
图1是本技术实施例提供的无人车辆编队行驶控制方法的流程示意图之一；
[0056]
图2是本技术实施例提供的主车与从车的相对位置示意图之一；
[0057]
图3是本技术实施例提供的从车当前行驶速度的调整方法的流程示意图；
[0058]
图4是本技术实施例提供的从车行驶风险的确定方法的流程示意图；
[0059]
图5是本技术实施例提供的主车与从车的相对位置示意图之二；
[0060]
图6是本技术实施例提供的主车与从车的相对位置示意图之三
[0061]
图7是本技术实施例提供的无人车辆编队行驶控制系统的结构示意图之一；
[0062]
图8是本技术实施例提供的无人车辆编队行驶控制方法的流程示意图之二；
[0063]
图9是本技术实施例提供的无人车辆编队行驶控制系统的结构示意图之二；
[0064]
图10是本技术实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0065]
为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0066]
图1为本技术实施例提供的无人车辆编队行驶控制方法的流程示意图之一。参照图1，本技术实施例提供一种无人车辆编队行驶控制方法，包括：
[0067]
s11、确定从车计划路径和从车计划行驶速度；
[0068]
s12、当获取到主车发出的主车当前位置信息时，根据从车当前位置信息和从车计划路径的比对结果，结合主车当前位置信息，基于从车计划行驶速度调整从车当前行驶速
度。
[0069]
在步骤s11中，所述从车计划路径在主车计划路径的基础上根据车辆编队策略生成；所述从车计划行驶速度在主车计划行驶速度的基础上根据主车计划路径和车辆编队策略生成。
[0070]
其中，车辆编队策略包括：在主车计划路径中的每一主车计划路径点上，从车与主车的相对位置关系。即从车根据设定好的主车计划路径，根据在每一主车计划路径点上从车与主车的相对位置关系，计算出从车每一个对应的从车计划路径点，形成从车的从车计划路径，从车沿该从车计划路径行驶。
[0071]
上述过程中，无人车辆编队中从车计划路径基于主车计划路径和从车相对于主车的位置生成，无需借助车道线对车辆定位，因此，该无人车辆编队行驶控制方法不仅能够在城市道路中使用，还可以在非结构化道路上使用。
[0072]
由于从车的从车计划路径与主车的主车计划路径呈对应关系，因此，为了保证无人车辆编队行驶过程中队形的稳定，从车的行驶速度需要适应主车的行驶速度，即从车还需要根据主车计划行驶速度、主车计划路径及从车计划路径确定从车计划行驶速度；其中，从车计划路径可以根据主车计划路径和车辆编队策略生成。
[0073]
在步骤s12中，每当主车到达一个预设位置时，主车发出的主车当前位置信息，从车接收到该主车当前位置信息即对自身进行定位，得到从车当前位置信息。
[0074]
由于从车的从车计划路径基于主车的主车计划路径生成，因此，当主车行驶至主车计划路径上的某一位置时，相应地，从车也应行驶至从车计划路径上的对应位置，而根据此时从车当前位置信息和该从车计划路径上的对应位置的比对结果，可知从车的实际行驶过程中是否存在行驶过快或过慢的情况，进而对从车当前行驶速度进行调整。
[0075]
本技术实施例提供的无人车辆编队行驶控制方法，以主车的主车计划路径作为路线参照，结合车辆编队策略生成从车计划路径指导从车行驶，通过调整车辆编队策略中从车与主车的相对位置关系即可实现无人车辆编队的队形变换，并参照主车计划行驶速度，根据主车计划路径和车辆编队策略确定从车的从车计划行驶速度以保持无人车辆编队的队形稳定；在行驶过程中，每当主车发出的主车当前位置信息时，则根据从车当前位置信息和从车计划路径的比对结果，确定从车实际行驶情况与计划行驶情况之间是否存在偏差，并基于此对从车的行驶速度作出调整，由于从车计划路径和从车计划行驶速度均是以主车作为参照物，各从车之间的计划路径和计划行驶速度相互独立，因此，能够避免从车之间的相互影响以及从车对主车的影响，进而统一参考目标利于维持队形稳定，实现了稳定的无人车辆编队行驶的纵向控制。
[0076]
在一个实施例中，所述从车计划路径的生成过程，如下：
[0077]
基于所述主车计划路径以及所述车辆编队策略，利用以下计算公式计算所述从车计划路径中的每一从车计划路径点：
[0078][0079]
其中，参见图2，表示在世界坐标系x0o0y0中第j个从车计划路径点的坐
标；表示在世界坐标系x0o0y0中第j个主车计划路径点的坐标；表示在主车坐标系x1o1y1中第j个从车计划路径点的坐标；θj表示在世界坐标系x0o0y0中，主车在第j个主车计划路径点上的主车车身轴线的方向角；所述主车坐标系x1o1y1以主车的中心o1作为坐标原点，以指向车头的主车车身轴线方向作为x轴正方向，以垂直主车车身轴线并指向车身左侧的方向作为y轴正方向。
[0080]
在从车计划路径确定过程中，可以通过调整来实现无人车辆编队不同的队形变化。
[0081]
在本技术实施例中，主车的主车计划路径和主车当前位置信息均是基于世界坐标系进行表示。由于主车计划路径确定后，主车在每一主车计划路径点上的行驶方向也得以确定，即主车的车头朝向确定，也即主车在第j个主车计划路径点上的主车车身轴线的方向角θj得以确定。
[0082]
本技术实施例在进行无人车辆编队的队形设计时，为了方便进行队形设计，以主车作为队形基准，从车位置均基于主车位置生成，因此，车辆编队策略中设定的从车与主车的相对位置关系是在主车坐标系x1o1y1中进行表示的，以主车的中心位置作为坐标原点。
[0083]
由于主车行驶控制过程中，主车在基于世界坐标系下表示的位置信息进行控制，而从车行驶控制需基于主车的位置信息及上述车辆编队策略中设定的从车与主车的相对位置关系，二者所参考的坐标系不同，无法直接基于二者进行从车的行驶控制，因此，需通过上述矩阵实现坐标系转换，将主车坐标系x1o1y1中第j个从车计划路径点的坐标转换到世界坐标系x0o0y0中进行表示，即得到世界坐标系x0o0y0下的从车计划路径点的坐标从而令主车和从车的位置信息均基于同一坐标系表示，能够在无人车辆编队的行驶控制过程中直接使用。
[0084]
进一步地，在一个实施例中，所述从车计划行驶速度的生成过程，如下：
[0085]
基于所述主车计划行驶速度、所述主车计划路径以及所述车辆编队策略，利用以下计算公式计算每一从车计划路径点上的从车计划行驶速度：
[0086][0087]
其中，表示第j个从车计划路径点上的从车计划行驶速度，具体表示从车从第j个从车计划路径点行驶至第j+1个从车计划路径点的期望速度；表示第j个主车计划路径点上的主车计划行驶速度。
[0088]
在本技术实施例中，为了无人车辆编队行驶过程中能够维持队形的稳定，理想情况下，当主车达到第j个主车计划路径点，从车应同时到达第j个从车计划路径点，所述第j个从车计划路径点为基于第j个主车计划路径点，根据车辆编队策略生成的。
[0089]
即主车从第j个主车计划路径点到达第j+1个主车计划路径点所需的时长应等于从车从第j个从车计划路径点到达第j+1个从车计划路径点所需的时长，即满足如下关系
式：
[0090][0091]
上述关系式经变换后即可得到上述从车计划行驶速度的计算公式。
[0092]
然而，实际上无人车辆编队行驶过程不可避免地会出现偏差，难以达到上述理想情况，为了减小偏差对无人车辆编队队形的影响，需要在无人车辆编队行驶过程中对各从车的从车当前行驶速度进行调整。
[0093]
为了便于本领域的技术人员进行理解，下面提供一个实施例，对从车当前行驶速度的调整过程进行说明：
[0094]
在本技术实施例中，参见图3，所述根据从车当前位置信息和所述从车计划路径的比对结果，结合所述主车当前位置信息，基于所述从车计划行驶速度调整从车当前行驶速度，包括：
[0095]
s31、基于主车当前位置信息对应的主车计划路径点k，确定从车计划路径点集；
[0096]
s32、当从车当前位置信息位于从车计划路径点集形成的路径区域内时，维持从车当前行驶速度为从车计划行驶速度。
[0097]
在步骤s31中，所述从车计划路径点集包括：沿所述从车计划路径依次排列的第一从车计划路径点、第二从车计划路径点和第三从车计划路径点；其中，第二从车计划路径点为在主车计划路径点k的基础上根据所述车辆编队策略生成的从车计划路径点。
[0098]
步骤s31中，设定了一个从车计划路径的可允许的偏差范围，即使当主车行驶至主车计划路径点k时，从车并不位于对应的第二从车计划路径点，只要从车仍位于上述从车计划路径的可允许的偏差范围内，都认定从车为正常行驶状态，即从车当前行驶速度能够满足无人车辆编队稳定行驶的要求。
[0099]
在本技术实施例中，上述从车计划路径的可允许的偏差范围设置为沿所述从车计划路径依次排列的第一从车计划路径点、第二从车计划路径点和第三从车计划路径点所形成的路径区域，可以理解为：本技术实施例中，允许从车超前行驶一个从车计划路径点或滞后行驶一个从车计划路径点。
[0100]
进一步地，在一个实施例中，所述根据从车当前位置信息和所述从车计划路径的比对结果，结合所述主车当前位置信息，基于所述从车计划行驶速度调整从车当前行驶速度，还包括：
[0101]
s33、当从车当前位置信息位于从车计划路径点集形成的路径区域的前方区域时，将从车当前行驶速度调整为从车计划行驶速度的m倍。
[0102]
在步骤s32中，m∈(0,1)；m可以取0.9；所述从车计划路径点集形成的路径区域的前方区域为第四从车计划路径点和所述第三从车计划路径点所形成的路径区域；所述第三从车计划路径点和所述第四从车计划路径点沿所述从车计划路径依次排列。
[0103]
可以理解为：当从车超前行驶一个从车计划路径点以上时，说明从车当前行驶速度过快，需控制从车减速。
[0104]
在本技术实施例中，第四从车计划路径点指的是从车行驶过程中，从车在第三从车计划路径点之后到达的从车计划路径点，也即是说，第四从车计划路径点可以为第三从
车计划路径点的下一个从车计划路径点，也可以为从车计划路径上的终点。
[0105]
进一步地，对于从车超前行驶一个从车计划路径点以上的情况，可以采用分阶段降速的方式进行调速，例如：设定第四从车计划路径点位第三从车计划路径点的下一个从车计划路径点，则当从车当前位置信息位于第三从车计划路径点和第四从车计划路径点所形成的路径区域时，将从车当前行驶速度调整为从车计划行驶速度的m倍；当从车当前位置信息位于第四从车计划路径点和从车计划路径终点所形成的路径区域时，将从车当前行驶速度调整为从车计划行驶速度的0.5m倍。
[0106]
需要说明的是，上述描述的分阶段降速的方式仅是一种示例，在实际应用过程中，也可以对从车当前位置信息位于第三从车计划路径点和从车计划路径终点所形成的路径区域内的情况，统一调整从车当前行驶速度为从车计划行驶速度的m倍。
[0107]
在本技术实施例中，采用倍数的方式下调从车当前行驶速度，在实际应用中，还可以采用其他减速方式，例如：还可以采用在从车计划行驶速度的基础上下调固定值的调速方式，或采用将从车当前行驶速度下调至固定值的方式进行减速。
[0108]
进一步地，在一个实施例中，所述根据从车当前位置信息和所述从车计划路径的比对结果，结合所述主车当前位置信息，基于所述从车计划行驶速度调整从车当前行驶速度，还包括：
[0109]
s34、当从车当前位置信息位于从车计划路径点集形成的路径区域的后方区域时，将从车当前行驶速度调整为从车计划行驶速度的n倍。
[0110]
在步骤s34中，n∈(1,2)；n可以取1.1；所述从车计划路径点集形成的路径区域的后方区域为第零从车计划路径点和所述第一从车计划路径点所形成的路径区域；所述第零从车计划路径点和所述第一从车计划路径点沿所述从车计划路径依次排列。
[0111]
可以理解为：当从车滞后行驶一个从车计划路径点以上时，说明从车当前行驶速度过慢，需控制从车加速。
[0112]
在本技术实施例中，第零从车计划路径点指的是从车行驶过程中，从车在第一从车计划路径点之前就已经到达的从车计划路径点，也即是说，第零从车计划路径点可以为第一从车计划路径点的上一个从车计划路径点，也可以为从车计划路径上的起点。
[0113]
进一步地，对于从车滞后行驶一个从车计划路径点以上的情况，可以采用分阶段降速的方式进行调速，例如：设定第零从车计划路径点位第一从车计划路径点的上一个从车计划路径点，则当从车当前位置信息位于第零从车计划路径点和第一从车计划路径点所形成的路径区域时，将从车当前行驶速度调整为从车计划行驶速度的n倍；当从车当前位置信息位于第零从车计划路径点和从车计划路径起点所形成的路径区域时，将从车当前行驶速度调整为从车计划行驶速度的2n倍。
[0114]
需要说明的是，上述描述的分阶段降速的方式仅是一种示例，在实际应用过程中，也可以对从车当前位置信息位于第一从车计划路径点和从车计划路径起点所形成的路径区域的情况，统一调整从车当前行驶速度为从车计划行驶速度的n倍。
[0115]
在本技术实施例中，采用倍数的方式上调从车当前行驶速度，在实际应用中，还可以采用其他加速方式，例如：还可以采用在从车计划行驶速度的基础上上调固定值的调速方式，或采用将从车当前行驶速度上调至固定值的方式进行减速。
[0116]
本技术实施例提供了一种从车当前行驶速度的调整方法，其根据主车当前位置信
息对应的主车计划路径点找到属于允许偏差范围内的路径区域，将从车当前位置信息与该路径区域进行位置对照，进而判断从车是否位于与主车对应的位置区域，进一步确定从车当前行驶速度是否存在过快或过慢的问题，在从车当前位置信息位于路径区域之外时，根据从车当前所在位置来调整从车当前速度，控制滞后的从车加速，控制超前的从车减速，进而保证了无人车辆编队行驶过程中队形的稳定性，实现了稳定的纵向控制。
[0117]
在无人车辆编队的行驶过程中，车辆之间的计划路径可能会相互交叉，此时会产生车辆碰撞的风险，为了避免车辆之间距离过近导致的撞车，需对无人车辆编队中各车辆之间的距离进行监测。
[0118]
为了便于本领域技术人员进行理解，下面提供一个实施例，对无人车辆编队的行驶过程中，车辆避让的过程进行说明：
[0119]
在无人车辆编队的行驶过程中，根据无人车辆编队中所有车辆的当前位置信息确定每一从车是否存在行驶风险，当从车存在行驶风险时，控制从车刹车；所述无人车辆编队包括所述主车和所有从车。
[0120]
其中，从车是否存在行驶风险指的是从车继续行驶是否存在撞击其他车辆的风险。
[0121]
在上述过程中，无人车辆编队中所有车辆均会向外发送车辆自身的当前位置信息并接受无人车辆编队中其他车辆的当前位置信息。
[0122]
在本技术实施例中，车辆当前位置信息的收发时刻可以依据主车的当前位置信息来设定，例如：当主车行驶至每一主车计划路径点时，则执行车辆当前位置信息的收发动作；
[0123]
还可以设置收发频率来控制车辆当前位置信息的收发动作，例如：设定无人车辆编队开始行驶后，每隔预设时间间隔则执行一次车辆当前位置信息的收发动作；
[0124]
还可以以车辆编队策略中队形变化的时刻作为车辆当前位置信息的收发动作的执行时刻，例如：当车辆编队策略中任一从车与主车的相对位置关系发生变化时，则执行一次车辆当前位置信息的收发动作。
[0125]
上述过程中，参见图4，确定一辆从车是否存在行驶风险的过程如下：
[0126]
s41、根据无人车辆编队中所有车辆的当前位置信息计算从车与每一参考车辆的距离；
[0127]
s42、当从车与参考车辆的距离位于第一预设距离范围内时，根据从车与参考车辆的相对位置关系确定从车是否存在行驶风险。
[0128]
在步骤s41中，所述参考车辆为所述无人车辆编队中除所述从车以外的任一车辆。
[0129]
在步骤s41中，所述从车在发出自身的当前位置信息时还接收无人车辆编队中其他车辆发出的当前位置信息，并计算自身与其中每一车辆之间的距离。
[0130]
在步骤s42中，当从车与参考车辆的距离位于第一预设距离范围内时，说明从车与参考车辆之间的距离导致从车与参考车辆具有潜在的撞车风险，此时，需要根据从车与参考车辆的相对位置关系确定从车继续行驶之后，是否会撞上参考车辆，即从车是否存在行驶风险。
[0131]
在本技术实施例中，第一预设距离范围可以取[5,9]米或其他数值范围，例如：[5,12]米或[7,15)米；此处不作唯一限定。
[0132]
进一步地，在一个实施例中，确定一辆从车是否存在行驶风险的过程还包括：
[0133]
s43、当从车与参考车辆的距离位于第二预设距离范围内时，确定从车存在行驶风险。
[0134]
在步骤s43中，所述第一预设距离范围的下限值大于所述第二预设距离范围的上限值。
[0135]
以第一预设距离范围取[5,9]米为例，第二预设距离范围可以取[0,5)米，当从车与参考车辆的距离小于5米时，说明两车距离过小，无论两车的相对位置如何，只要其中任一车辆继续行驶均产生撞车风险，此时控制从车刹车。
[0136]
相应地，对于参考车辆a而言，从车作为该参考车辆a的参考车辆b，参考车辆a和参考车辆b的距离过小，参考车辆a应刹车，此时两车均刹车。
[0137]
进一步地，在一个实施例中，确定一辆从车是否存在行驶风险的过程还包括：
[0138]
s44、当从车与参考车辆的距离大于第一预设距离范围的上限值时，确定从车不存在行驶风险。
[0139]
在步骤s44中，当从车与参考车辆的距离大于第一预设距离范围的上限值时，说明从车与参考车辆之间存在足够的空间供车辆行驶，因此，不存在撞车风险，即从车不存在行驶风险，无需控制从车刹车。
[0140]
本技术实施例提供的无人车辆编队的车辆避让控制方法，通过从车与每一参考车辆之间的距离来确定车辆是否需要避让，能够找到距离过近的两个车辆控制两车均刹车，以避免两车继续行驶发生撞车事故；而针对距离上具有潜在撞车风险的两车，通过判断两车相对位置关系，可以确定其中继续行驶会导致撞车(即存在行驶风险)的车辆，进而及时控制其刹车，为无人车辆编队的行驶安全提供保障。
[0141]
在一个实施例中，上述步骤s42的过程，包括：
[0142]
当第一向量夹角大于90
°
且第二向量夹角小于90
°
时，确定所述从车不存在行驶风险；
[0143]
当所述第一向量夹角小于90
°
且所述第二向量夹角大于90
°
时，确定所述从车存在行驶风险；
[0144]
参见图5，所述第一向量夹角为所述从车的车身向量a与所述从车指向所述参考车辆的向量c之间的夹角；所述第二向量夹角为所述参考车辆的车身向量b与所述参考车辆指向所述从车的向量c
′
之间的夹角。
[0145]
当第一向量夹角大于90
°
且第二向量夹角小于90
°
时，说明从车位于参考车辆a的前方，从车继续行驶不会对参考车辆a造成影响；相反，参考车辆a继续行驶可能会撞击从车，因此，判定从车不存在行驶风险，从车可继续行驶；此时，对于参考车辆a而言，将其视作从车，从车作为该参考车辆a的参考车辆b，则参考车辆a作为从车时满足第一向量夹角小于90
°
且所述第二向量夹角大于90
°
的条件，因此，参考车辆a存在行驶风险，应控制参考车辆a刹车。
[0146]
当第一向量夹角小于90
°
且所述第二向量夹角大于90
°
时，说明从车位于参考车辆a的后方，从车继续行驶可能会撞击参考车辆a，因此确定从车存在行驶风险，控制从车刹车；此时，对于参考车辆a而言，将其视作从车时，满足第一向量夹角大于90
°
且第二向量夹角小于90
°
的条件，参考车辆a不存在行驶风险，参考车辆a可继续行驶。
[0147]
可以理解为：当从车与参考车辆的距离位于第一预设距离范围内时，两车具有潜在的撞车风险，此时可以根据两车相对位置上的前后关系确定位于后方的车辆，控制其刹车以避免其撞击前方车辆；而前方车辆继续行驶以拉开两车之间的距离。
[0148]
本技术实施例提供了一种利用向量判断从车与参考车辆在相对位置上前后关系的方法，通过向量夹角将难以量化的位置关系转换为可量化的夹角角度值，将复杂的空间位置分析转换为简单的数值比较，降低了判断过程的复杂度，减少了计算工作量和计算时长，增强了车辆避让控制过程的实时性。
[0149]
利用向量夹角判断从车与参考车辆相对位置关系的过程中，会产生从车与参考车辆的相对位置关系不满足一前一后的特殊情形，参见图6，从车和参考车辆a之间通过向量夹角判断的结果为：第一向量夹角和第二向量夹角均小于90
°
，此时，难以确定从车和参考车辆a哪一车辆为后方车辆。
[0150]
针对上述情形，在一个实施例中，上述步骤s42的过程，还包括：
[0151]
当所述第一向量夹角小于90
°
且所述第二向量夹角小于90
°
或所述第一向量夹角等于90
°
或所述第二向量夹角等于90
°
时，若从车的车辆编号大于参考车辆的车辆编号，则确定从车存在行驶风险；否则确定从车不存在行驶风险。
[0152]
其中，所述车辆编号为所述车辆编队策略中所述无人车辆编队中每一车辆的预设编号，其中，主车的预设编号为最小编号。
[0153]
下面对本技术实施例提供的无人车辆编队行驶控制系统进行描述，下文描述的无人车辆编队行驶控制系统与上文描述的无人车辆编队行驶控制方法可相互对应参照。
[0154]
参见图7，所述无人车辆编队行驶控制系统，包括：
[0155]
从车定位模块710，用于：确定从车当前位置信息；
[0156]
从车通信模块720，用于：获取主车当前位置信息；
[0157]
从车控制模块730，用于：执行上述各实施例所提供的无人车辆编队行驶控制方法，例如：确定从车计划路径和从车计划行驶速度以控制从车行驶，以及当获取到主车发出的主车当前位置信息时，根据从车当前位置信息和所述从车计划路径的比对结果，结合所述主车当前位置信息，基于所述从车计划行驶速度调整从车当前行驶速度；所述从车计划路径在主车计划路径的基础上根据车辆编队策略生成；所述从车计划行驶速度在主车计划行驶速度的基础上根据所述主车计划路径和所述车辆编队策略生成；所述车辆编队策略包括：在主车计划路径中的每一主车计划路径点上，从车与主车的相对位置关系。
[0158]
在本技术实施例中，从车定位模块710可以通过全球导航卫星系统gnss、超宽带uwb或者点云地图结合点云配准方法进行从车当前位置信息的确定，其中，点云配准方法可以包括：迭代最近点icp算法或正态分布变换nct算法。
[0159]
在本技术实施例中，从车通信模块720可以使用车载路由器进行车辆间的通信，也可以使用紫蜂通信技术zigbee等其他通信手段进行车辆间的直接通信，此处不作唯一限定。
[0160]
无人车辆编队中的车辆通过车载路由直接通信，能够无需经过远程服务器，具有通信延迟小，通信设备搭建方便的特点。
[0161]
本技术提供的无人车辆编队行驶控制系统，通过以主车的主车计划路径作为路线参照，结合车辆编队策略生成从车计划路径指导从车行驶，通过调整车辆编队策略中从车
与主车的相对位置关系即可实现无人车辆编队的队形变换，并参照主车计划行驶速度，根据主车计划路径和车辆编队策略确定从车的从车计划行驶速度以保持无人车辆编队的队形稳定；在行驶过程中，基于从车当前位置信息和从车计划路径的比对结果，对从车的行驶速度作出调整，由于从车计划路径和从车计划行驶速度均是以主车作为参照物，各从车之间的计划路径和计划行驶速度相互独立，因此，能够避免从车之间的相互影响以及从车对主车的影响，进而统一参考目标利于维持队形稳定，实现了稳定的无人车辆编队行驶的纵向控制。
[0162]
在一个实施例中，从车控制模块730，还可以用于：根据无人车辆编队中所有车辆的当前位置信息确定每一从车是否存在行驶风险，当从车存在行驶风险时，控制从车刹车；
[0163]
其中，确定一辆从车是否存在行驶风险的过程如下：
[0164]
根据无人车辆编队中所有车辆的当前位置信息计算所述从车与每一参考车辆的距离；所述参考车辆为所述无人车辆编队中除所述从车以外的任一车辆；
[0165]
当所述从车与所述参考车辆的距离位于第一预设距离范围内时，根据所述从车与所述参考车辆的相对位置关系确定所述从车是否存在行驶风险。
[0166]
本技术实施例中的从车控制模块通过计算从车与每一参考车辆之间的距离来评估从车行驶安全，在距离不满足安全要求时，及时控制从车刹车，以避免撞车问题的发生，有效保证了无人车辆编队的行驶安全。
[0167]
进一步地，在一个实施例中，从车通信模块720还可以用于：从从车定位模块710或从车控制模块730中获取从车当前位置信息并在所述从车控制模块730控制下发出所述从车当前位置信息。
[0168]
进一步地，从车通信模块720还可以用于：接收无人车辆编队中其他车辆发出的当前位置信息。
[0169]
上述提供的无人车辆编队行驶控制方法实施例以及无人车辆编队行驶控制系统实施例均是基于从车行驶过程进行说明，下面对主车行驶过程中无人车辆编队行驶控制方法进行说明：
[0170]
参见图8，一种无人车辆编队行驶控制方法，包括：
[0171]
s81、获取主车计划路径和主车计划行驶速度；
[0172]
s82、依据主车计划路径和主车计划行驶速度控制主车行驶；
[0173]
s83、当主车行驶至预设位置时，控制主车当前位置信息发出。
[0174]
在步骤s81中，所述主车计划路径用于与车辆编队策略结合以确定从车计划路径；所述主车计划行驶速度用于与所述车辆编队策略以及所述主车计划路径结合以确定从车计划行驶速度；所述车辆编队策略包括：在主车计划路径中的每一主车计划路径点上，从车与主车的相对位置关系；所述从车计划路径和所述从车计划行驶速度均用于作为控制从车行驶的依据。
[0175]
在步骤s81中，可以将预先设计好的主车计划路径和主车计划行驶速度输入至主车的主车控制模块中；主车控制模块获取主车计划路径和主车计划行驶速度的方式有多种，例如：可以通过主车通信模块从云端服务器中接收主车行驶指令和主车行驶信息并将其传输至主车控制模块，其中，主车行驶信息中包含有主车计划路径和主车计划行驶速度；或直接通过主车控制模块的输入端接收用户输入的主车计划路径和主车计划行驶速度。
[0176]
在步骤s82中，主车控制模块依据主车计划路径和主车计划行驶速度控制主车行驶。
[0177]
在步骤s83中，所述主车当前位置信息用于作为无人车辆编队中所有从车调整从车当前行驶速度的依据。
[0178]
在实际应用中，预设位置可以设置为主车计划路径点，当主车定位模块定位得到主车当前位置信息与主车计划路径点匹配时，主车控制模块控制主车通信模块向外发送主车当前位置信息，实现无人车辆编队中各车辆之间的当前位置信息共享。
[0179]
预设位置也可以为主车计划路径上依照固定间隔生成的位置点，或为根据主车计划行驶速度和预设定位频率确定的多个位置点，此处不再展开说明。
[0180]
本技术实施例提供的无人车辆编队行驶控制方法，通过主车计划路径和主车计划行驶速度指导主车行驶，并以主车作为无人车辆编队的队形基础，在此基础上指导各从车行驶并及时进行速度调整，统一了无人车辆编队行驶的参考目标，有利于维持队形稳定，实现稳定的无人车辆编队行驶的纵向控制。
[0181]
相对应地，参见图9，下面提供一个无人车辆编队行驶控制系统，包括：
[0182]
主车定位模块910，用于：确定主车当前位置信息；
[0183]
主车通信模块920，用于：当主车行驶至预设位置时，发出所述主车当前位置信息；
[0184]
主车控制模块930，用于：执行如上所述的无人车辆编队行驶控制方法，具体包括：获取主车计划路径和主车计划行驶速度；依据所述主车计划路径和所述主车计划行驶速度控制主车行驶；当所述主车行驶至预设位置时，控制主车当前位置信息发出。
[0185]
在本技术实施例中，主车定位模块910可以通过全球导航卫星系统gnss、超宽带uwb或者点云地图结合点云配准方法进行从车当前位置信息的确定，其中，点云配准方法可以包括：迭代最近点icp算法或正态分布变换nct算法。
[0186]
在本技术实施例中，主车通信模块920可以使用车载路由器进行车辆间的通信，也可以使用紫蜂通信技术zigbee等其他通信手段进行车辆间的直接通信，此处不作唯一限定。
[0187]
无人车辆编队中的车辆通过车载路由直接通信，能够无需经过远程服务器，具有通信延迟小，通信设备搭建方便的特点。
[0188]
本技术实施例提供的无人车辆编队行驶控制系统，通过主车计划路径和主车计划行驶速度指导主车行驶，并以主车作为无人车辆编队的队形基础，在此基础上指导各从车行驶并及时进行速度调整，统一了无人车辆编队行驶的参考目标，有利于维持队形稳定，实现稳定的无人车辆编队行驶的纵向控制。
[0189]
图10示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图10所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)1010、通信接口(communication interface)1020、存储器(memory)1030和通信总线1040，其中，处理器1010，通信接口1020，存储器1030通过通信总线1040完成相互间的通信。处理器1010可以调用存储器1030中的计算机程序，以执行无人车辆编队行驶控制方法的步骤，例如包括：
[0190]
确定从车计划路径和从车计划行驶速度；当获取到主车发出的主车当前位置信息时，根据从车当前位置信息和从车计划路径的比对结果，结合主车当前位置信息，基于从车计划行驶速度调整从车当前行驶速度；或者
[0191]
获取主车计划路径和主车计划行驶速度；依据所述主车计划路径和所述主车计划行驶速度控制主车行驶；当所述主车行驶至预设位置时，控制主车当前位置信息发出。
[0192]
此外，上述的存储器1030中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0193]
另一方面，本技术实施例还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，所述计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各实施例所提供的无人车辆编队行驶控制方法的步骤，例如包括：
[0194]
确定从车计划路径和从车计划行驶速度；当获取到主车发出的主车当前位置信息时，根据从车当前位置信息和从车计划路径的比对结果，结合主车当前位置信息，基于从车计划行驶速度调整从车当前行驶速度；或者
[0195]
获取主车计划路径和主车计划行驶速度；依据所述主车计划路径和所述主车计划行驶速度控制主车行驶；当所述主车行驶至预设位置时，控制主车当前位置信息发出。
[0196]
另一方面，本技术实施例还提供一种处理器可读存储介质，所述处理器可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于使处理器执行上述各实施例提供的方法的步骤，例如包括：
[0197]
确定从车计划路径和从车计划行驶速度；当获取到主车发出的主车当前位置信息时，根据从车当前位置信息和从车计划路径的比对结果，结合主车当前位置信息，基于从车计划行驶速度调整从车当前行驶速度；或者
[0198]
获取主车计划路径和主车计划行驶速度；依据所述主车计划路径和所述主车计划行驶速度控制主车行驶；当所述主车行驶至预设位置时，控制主车当前位置信息发出。
[0199]
所述处理器可读存储介质可以是处理器能够存取的任何可用介质或数据存储设备，包括但不限于磁性存储器(例如软盘、硬盘、磁带、磁光盘(mo)等)、光学存储器(例如cd、dvd、bd、hvd等)、以及半导体存储器(例如rom、eprom、eeprom、非易失性存储器(nand flash)、固态硬盘(ssd))等。
[0200]
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
[0201]
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该
计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
[0202]
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围。