一种基于车辆编队的跟随车车速规划方法、装置及汽车与流程

技术特征：
1.一种基于车辆编队的跟随车车速规划方法，其特征在于，所述方法包括：步骤s11、获取前导车的车速、前导车的加速度、跟随车的车速以及前导车至跟随车的车距；步骤s12、根据所述跟随车的车速计算所述前导车至跟随车的最小稳定跟车车距以及所述前导车至跟随车的最大稳定跟车车距；步骤s13、根据所述前导车至跟随车的车距与所述前导车至跟随车的最小稳定跟车车距、所述前导车至跟随车的最大稳定跟车车距的大小关系，计算所述跟随车的期望加速度；步骤s14、比较所述跟随车的期望加速度与所述跟随车的标定最小加速度、所述跟随车的标定最大加速度的大小关系，在所述跟随车的标定最小加速度至所述跟随车的标定最大加速度范围内选取最终输出加速度控制所述跟随车运行。2.如权利要求1所述方法，其特征在于，步骤s12具体包括：计算所述前导车至跟随车的最大稳定跟车车距的公式具体为d1＝v
c
τ l1，所述d1为所述前导车至跟随车的最大车距，所述v
c
为所述跟随车的车速，所述τ为包括v2x通信延时和系统执行延时的时间段，所述l1为预设稳定跟车最大停车距离；计算所述前导车至跟随车的最小稳定跟车车距的公式具体为d2＝v
c
τ l2，所述d2为所述前导车至所述跟随车的最小稳定跟车车距，所述v
c
为所述跟随车的车速，所述τ为包括v2x通信延时和系统执行延时的时间段，所述l2为预设稳定跟车最小停车距离。3.如权利要求1所述方法，其特征在于，步骤s13具体包括：当所述前导车至跟随车的车距大于或者等于所述前导车至跟随车的最大稳定跟车车距，判断所述跟随车的车速是否大于或者等于预设倍数的所述前导车的速度，所述预设倍数大于1；当所述跟随车的车速大于或者等于预设倍数的所述前导车的速度，则确定所述跟随车的期望加速度为0；当所述跟随车的车速小于预设倍数的所述前导车的速度，则根据公式a
g
＝k
p
a
p
k
d
(d
e-d1)计算所述跟随车的期望加速度，所述a
g
为所述跟随车的期望加速度，所述k
p
是预设前导车加速度修正参数，k
d
为预设相对车距差值的比例参数，所述a
p
为前导车的加速度，所述d
e
为所述前导车至跟随车的车距。4.如权利要求1所述方法，其特征在于，步骤s13具体包括：当所述前导车至跟随车的车距大于所述前导车至跟随车的最小稳定跟车车距且小于所述前导车至跟随车的最大稳定跟车车距，利用公式d
d
＝v
c
τ l
d
计算d
d
，所述d
d
为期望车距，所述l
d
为预设期望停车间距；当前导车紧急制动即a
p
<-2m/s2时，利用公式a
g
＝k
s
a
p
计算所述跟随车的期望加速度，所述k
s
为稳定跟车制动系数；当前导车未产生紧急制动即a
p
＞-2m/s2，利用公式计算所述跟随车的期望加速度，所述a
g
为所述跟随车的期望加速度，所述k1为预设滑膜面车速差系数，所述k2为预设滑膜面相对车距系数，所述γ为预设趋近率系数，所述v
p
为所述前导车的速度。5.如权利要求1所述方法，其特征在于，步骤s13具体包括：
当所述前导车至跟随车的车距小于或者等于所述前导车至跟随车的最小稳定跟车车距，根据所述前导车的加速度判断所述前导车是否减速制动；当所述前导车减速制动时，所述跟随车以k3a
p
的期望加速度减速制动，其中k3为紧急制动加速度修正参数，且k3＞1；当所述前导车加速前进时，确定所述跟随车的期望加速度为0。6.如权利要求1所述方法，其特征在于，步骤s14具体包括：当所述跟随车的期望加速度小于所述跟随车的标定最大加速度且大于所述跟随车的标定最小加速度，选择所述跟随车的期望加速度作为最终输出加速度控制所述跟随车运行；当所述跟随车的期望加速度大于或者等于所述跟随车的标定最大加速度，选择所述跟随车的标定最大加速度作为最终输出加速度控制所述跟随车运行；当所述跟随车的期望加速度小于或者等于所述跟随车的标定最小加速度，选择所述跟随车的标定最小加速度作为最终输出加速度控制所述跟随车运行。7.一种基于车辆编队的跟随车车速规划装置，其特征在于，所述装置包括：获取单元，用于获取前导车的速度、前导车的加速度、跟随车的车速以及前导车至跟随车的车距；第一计算单元，用于根据所述跟随车的车速计算所述前导车至跟随车的最小稳定跟车车距以及所述前导车至跟随车的最大稳定跟车车距；第二计算单元，用于根据所述前导车至跟随车的车距与所述前导车至跟随车的最小稳定跟车车距、所述前导车至跟随车的最大稳定跟车车距的大小关系，计算所述跟随车的期望加速度；控制单元，用于比较所述跟随车的期望加速度与所述跟随车的标定最小加速度、所述跟随车的标定最大加速度的大小关系，在所述跟随车的标定最小加速度至所述跟随车的标定最大加速度范围内选取最终输出加速度控制所述跟随车运行。8.如权利要求7所述装置，其特征在于，所述第一计算单元具体用于：计算所述前导车至跟随车的最大稳定跟车车距的公式具体为d1＝v
c
τ l1，所述d1为所述前导车至跟随车的最大稳定跟车车距，所述v
c
为所述跟随车的车速，所述τ为包括v2x通信延时和系统执行延时的时间段，所述l1为预设稳定跟车最大停车距离；计算所述前导车至跟随车的最小车距的公式具体为d2＝v
c
τ l2，所述d2为所述前导车至所述跟随车的最小稳定跟车车距，所述v
c
为所述跟随车的车速，所述τ为包括v2x通信延时和系统执行延时的时间段，所述l2为预设稳定跟车最小停车距离。9.如权利要求7所述装置，其特征在于，所述控制单元具体用于：当所述跟随车的期望加速度小于所述跟随车的标定最大加速度且大于所述跟随车的标定最小加速度，选择所述跟随车的期望加速度作为最终输出加速度控制所述跟随车运行；当所述跟随车的期望加速度大于或者等于所述跟随车的标定最大加速度，选择所述跟随车的标定最大加速度作为最终输出加速度控制所述跟随车运行；当所述跟随车的期望加速度小于或者等于所述跟随车的标定最小加速度，选择所述跟随车的标定最小加速度作为最终输出加速度控制所述跟随车运行。
10.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求7至权利要求9所述装置。

技术总结
本发明提供一种基于车辆编队的跟随车车速规划方法、装置及汽车，所述方法包括获取前导车的车速、前导车的加速度、跟随车的车速以及前导车至跟随车的车距；根据跟随车的车速计算前导车至跟随车的最小稳定跟车车距以及前导车至跟随车的最大稳定跟车车距；根据前导车至跟随车的车距与前导车至跟随车的最小稳定跟车车距、前导车至跟随车的最大稳定跟车车距的大小关系，计算跟随车的期望加速度；比较跟随车的期望加速度与所述跟随车的标定最小加速度、跟随车的标定最大加速度的大小关系，选取加速度控制跟随车运行。通过本发明，解决了现有完全基于车距的车速规划，容易造成跟随车的车速震荡，以及没有考虑车辆动力性能力，工程上难以实施的问题。程上难以实施的问题。程上难以实施的问题。


技术研发人员：管家意 修彩靖 张志德 郭继舜 高鹏飞 冯秉潜
受保护的技术使用者：广州汽车集团股份有限公司
技术研发日：2020.07.13
技术公布日：2022/2/6