[发明专利]一种适用于无人铰接车列的控制系统

权利要求书

1.一种适用于无人铰接车列的控制系统，其特征在于：

包括n个纵向排列的车体，n＝2，车体包括两类：分别是牵引车体和跟随车体(3)，其中牵引又分为两种类型，即主牵引车体(1)和副牵引车体(2)，所述车体包括置于车列最前端的主牵引车体(1)，置于车列最后端的副牵引车体(2)，以及位于主副牵引车体(2)中间的跟随车体(3)，所述的主牵引车体(1)和副牵引车体(2)不同时处于牵引状态，且主牵引车体(1)的控制权限高于副牵引车体(2)；

所述车列定义一个车列坐标系，以车列未启动时牵引车体为前轴中心点为原点，牵引车体朝向为x轴，牵引车体侧向为y轴，车列坐标系在车列运行过程中位置保持不变；

包括所述n个车体中任意相邻两个车体组成的车组，共有n-1个车组，每个车组包括一个车组坐标系，以车组中距离当前处于运行状态的牵引车体较近的车体为前车体(6)，以车组中距离当前处于运行状态的牵引车体较远的车体为后车体(7)，以所述后车体(7)朝向为x轴，后车体(7)侧向为y轴，所述车组坐标系随着车组的运动实时变换位置；

所述牵引车体与跟随车体(3)，跟随车体(3)与跟随车体(3)之间通过铰接杆铰接的方式连接，所述铰接杆到车体左侧和车体右侧的距离相等，分为两种类型，一种是配有液压装置(8)的铰接杆，一种是无液压装置(8)的铰接杆；其中与前车体(6)相连的铰接杆配备有液压装置(8)，所述液压装置(8)将车体与铰接杆相连，所述液压装置(8)分为力控制和位移控制两种模式，同时，力控制模式下，液压装置(8)具有缓冲作用，车列制动过程中吸收缓解车体之间的纵向冲击力，铰接杆长度保持不变，位移控制模式下，通过液压控制将铰接杆保持固定长度，所述具有液压装置(8)的铰接杆初始长度与无液压装置(8)液压杆长度相等；

所述车体均具有两个轮轴，每个车体与主牵引车体(1)相近的轮轴为主轮轴(4)，与副牵引车体(2)相近的轮轴为副轮轴(5)，当所述主牵引车体(1)牵引车列时，由主轮轴(4)进行转向及驱动，当所述副牵引车体(2)牵引车列时，由副轮轴(5)进行转向及驱动；

所述牵引车体包括两个模式，牵引模式和跟随模式，当主牵引车体(1)进入牵引模式时，副牵引车体(2)进入跟随模式，当车列需要倒车时，主牵引车体(1)进入跟随模式，副牵引车体(2)进入牵引模式，在所述牵引模式下，车体提供车列驱动力，控制车列依照预设规划路径行驶，所述跟随模式下，所述车体具有辅助驱动能力，该能力需要所述牵引车体信号激活，同时根据预设规划路径及前车行驶信息进行跟随行驶；

包括主控制器，分别与主控制器相连的牵引车体控制模块，跟随车体(3)控制模块，车列铰接杆控制模块，车列信息采集模块，车列通讯模块，侧倾监测模块，故障监测模块，所述车列通讯模块在车体脱离车列后仍具有远程通讯能力；

包括两种模式，无人驾驶模式和有人驾驶模式，所述无人模式下，预设行驶路线，由当前处于运行状态的牵引车体及跟随车体(3)驱动车列行驶，同时通过所述车列通讯模块将各个车体当前运行信息传递给主、副牵引车体(2)，示于主、副牵引车体(2)内的接管员，所述有人模式下，有人驾驶权限高于无人驾驶，当接管员进行驾驶操作时，系统退出无人驾驶模式，或在所述无人驾驶模式出现故障时可由接管员进行接管驾驶，有人模式下，跟随车体(3)控制模块控制跟随车体(3)根据当前处于运行状态的牵引车体运行信息，控制跟随车体(3)进行跟随行驶。

2.根据权利要求1所述的一种适用于无人铰接车列的控制系统，其特征在于：

所述车列起动时，进行分组式起步，所述牵引车体第一车组起步，而其他车组不动，所述铰接杆液压装置(8)进入力控制模式，保持车体间纵向力平衡，第一车组与第二车组之间铰接杆伸长弥补车组间距离，第一车组速度稳定时，第二车组起动，依次直到整个车列正常运行；

在所述车列正常运行之后，所述铰接杆液压装置(8)进入位移控制模式，由最后一组车组进行加速行驶，最后一组车组与倒数第二组车组之间铰接杆恢复原长之后，倒数第二组车组进行加速将倒数第二组车组与倒数第三组车组之间铰接杆恢复原长，依次直到整个车列铰接杆恢复原长。