一种车辆上下坡调节方法及系统与流程

1.本发明涉及汽车自动驾驶领域，特别是涉及一种车辆上下坡调节方法。


背景技术：

2.车辆在上下坡的时候，由于自车视野受限问题，驾驶人凭借肉眼和后视镜难以的看到车底与坡面接触的情况。现有技术中，很多车辆都配有环视系统，环视系统一般在驾驶员挂进p档，或者车辆距离车辆周边障碍物很近的时候触发，然而对于上下坡来说，现有技术中缺乏主动触发环视系统的相关技术，因此在现有的公开技术文献中，往往需要手动启动环视摄像头来辅助上下坡，此种方法自动化程度较差，或者使用图像识别的方法，随时保持系统中有摄像头处于启动状态，此种方法使用的系统资源较多。


技术实现要素：

3.本发明的一个目的是要提供一种自动化程度较且系统资源占用少的车辆上下坡调节方法及系统。
4.特别地，本发明提供了一种车辆上下坡调节方法，包括以下步骤：
5.获取车辆的矢量数据信息，根据车辆的矢量数据信息计算坡度；
6.根据计算得到的坡度，对车辆的环视系统发送开启或关闭信号以适应的驾驶员的视野需求，并对悬架进行调节以避免车辆剐蹭。
7.进一步地，在所述获取车辆的矢量数据信息，根据车辆的矢量数据信息计算坡度步骤之前或之后，还获取车辆前端激光雷达信息和图像信息以验证坡度计算的结果。
8.进一步地，在所述根据计算得到的坡度，对车辆的环视系统发送开启或关闭信号以适应的驾驶员的视野需求，并对悬架进行调节以避免车辆剐蹭步骤中，设定坡度阈值，当根据计算得到的坡度大于等于坡度阈值时，判定驾驶员的视野需求为正值，开启所述环视系统；当根据计算得到的坡度小于坡度阈值时，判定驾驶员的视野需求为负值，关闭所述环视系统。
9.进一步地，所述矢量数据信息包括车速和/或车身加速度。
10.进一步地，利用车速和/或车身加速度进行下坡坡度计算或下坡坡度计算时，先用最小二乘法计算车辆质量，再用卡尔曼滤波计算坡度。
11.进一步地，开启车辆的环视系统或对悬架进行调节前，均先从驾驶员处获得许可。
12.进一步地，对悬架进行调节时，保持悬架距离底面保持设定距离范围。
13.特别地，一种车辆上下坡调节系统，其特征在于，包括处理器和存储器，其中存储器存储用于执行所述的车辆上下坡调节方法的程序。
14.进一步地，还包括：
15.用于通过图像处理将视觉传感器捕获图像合成一幅具有统一视角的反映车身周围情况的全景图像的环视系统。
16.进一步地，还包括：
17.用于扩展驾驶员的视野需求的显示器，连接于所述环视系统。。
18.本发明中，以车辆的矢量数据信息作为信息输入，经过车辆的处理计算出坡度，然后根据坡度对车辆的环视系统进行开启，可以看出本发明中对于车辆的环视系统实现了控制上的开环控制，坡度仅仅作为一个调节参数出现，无需反复对环视系统进行调节，减少了对系统资源的占用。此外本发明中还实现了对悬架的闭环控制，悬架需要根据坡度进行动态调节。从而本发明中通过以坡度作为变量，同时实现了对环视系统的开启和对悬架的调节，提升车辆的通过性。
19.根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
20.后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
21.图1是根据本发明一个实施例的车辆上下坡调节方法流程图；
22.图2是根据本发明一个实施例的车辆上下坡调节系统构成图；
23.图中：
24.1-环视系统；
25.2-显示器；
26.3-上下坡算法融合模块；
27.4-智能影响控制模块；
28.5-悬架高度调节模块；
29.6-处理器；
30.7-存储器。
具体实施方式
31.图1是根据本发明一个实施例的车辆上下坡调节方法流程图。特别地，本发明公开了一种车辆上下坡调节方法，包括以下步骤：
32.s1、获取车辆的矢量数据信息，根据车辆的矢量数据信息计算坡度。
33.s2、根据计算得到的坡度，对车辆的环视系统发送开启或关闭信号以适应的驾驶员的视野需求，并对悬架进行调节以避免车辆剐蹭。
34.本实施例中，以车辆的矢量数据信息和悬架信息作为信息输入，经过车辆的处理计算出坡度，然后根据坡度对车辆的环视系统进行开启，可以看出本实施例中对于车辆的环视系统实现了控制上的开环控制，坡度仅仅作为一个调节参数出现，无需反复对环视系统进行调节。此外本实施例中还实现了对悬架的闭环控制，悬架需要根据坡度进行动态调节。从而本实施例中通过以坡度作为变量，同时实现了对环视系统的开启和对悬架的调节，提升车辆的通过性。
35.根据本发明的一个实施例，以下坡状态为例，包括以下步骤：
36.s111、根据车身加速度，计算车身加速度和重力加速度的比值，该比值即为坡角的
正弦值。对上述正弦值进行反三角函数运算，再对该结果进行正切运算，从而得到坡度。
37.s211、驾驶控制端启动激光雷达和环视系统，其中，对环视系统发送开启或关闭信号以适应的驾驶员的视野需求。
38.s212、根据坡度情况来判断是否要提高车辆的悬架高度。其中，判断是否要提高车辆的悬架高度的主要依据是前期实验获得的预设值。
39.根据本发明的一个实施例，下坡状态中，以坡度测量为核心步骤，其中的下坡时坡度测量是通过车辆携带的坡度计算模块实现的，坡度计算模块根据车速v、车身加速度a等车辆的矢量数据信息，以及悬架高度h等信息，计算当前车辆所处坡度的坡度值。可以理解的是，车速v、车身加速度a均为矢量，因此根据矢量关系能够计算出坡度值。更加具体地，上述步骤s121中，获取车身加速时，考虑在实际情况中，加速度突变、地球引力偏置和车辆振动等引起的失真会使加速度计测得的加速度并不能准确反映实际的车辆加速度。因此需要对加速度进行校正。现有技术中一般使用自适应参考基准的方法自适应地校正引力偏置和振动等引入的误差。
40.根据本发明的一个实施例，在上述步骤s211中，设定坡度阈值，当根据计算得到的坡度大于等于坡度阈值时，判定驾驶员的视野需求为正值，开启所述环视系统；当根据计算得到的坡度小于坡度阈值时，判定驾驶员的视野需求为负值，关闭所述环视系统。
41.根据本发明的一个实施例，以上坡状态为例，包括以下步骤：
42.s121、通过高精地图程序获取车辆即将进入上坡路段的信息，高精地图程序将获取的该信息传递到驾驶控制端。
43.s221、驾驶控制端启动激光雷达等感知系统，通过感知系统获取上坡路段的坡度情况，并根据坡度情况来判断是否要提高车辆的悬架高度。
44.根据本发明的一个实施例，在步骤s211中，根据坡度情况来判断是否要提高车辆的悬架高度。其中，判断是否要提高车辆的悬架高度的主要依据是前期实验获得的预设值。前期实验获得的预设值是指，前期车辆研发过程中获得坡度数据和坡度数据对应的车辆悬架高度提高数值，并编制坡度与车辆悬架高度提高数值对应表，根据对应表来决定是否要提高车辆悬架高度，以及提高车辆悬架高度的具体数值。
45.根据本发明的一个实施例，上述以上坡状态和下坡状态中车辆的调节方法可以融合，融合后车辆的调节方法包括以下步骤：
46.s131、通过高精地图程序获取车辆即将进入上坡或下坡路段的信息，高精地图程序将获取的该信息传递到驾驶控制端，同时根据车身加速度，计算车身加速度和重力加速度的比值，该比值即为坡角的正弦值，对上述正弦值进行反三角函数运算，再对该结果进行正切运算，从而得到坡度。
47.s231、驾驶控制端启动激光雷达等感知系统，同时也对环视系统发送开启或关闭信号以适应的驾驶员的视野需求，并获取步骤s11中得到的上坡路段的坡度情况，并根据坡度情况来判断是否要提高车辆的悬架高度。
48.根据本发明的一个实施例，车辆的环视系统是常闭的。车辆的环视系统包括摄像头和用于处理摄像头数据的处理器，当车辆需要调用环视摄像头的数据时再把环视摄像头打开。可以理解的是，环视摄像头的相当于的一个受到坡度控制的执行单元，并且坡度和环视摄像头之间不需要建立反馈，也即环视摄像头不需要发送数据给驾驶控制端，驾驶控制
端只对车辆的环视系统发送开启或关闭信号。因此，相较于现有的车辆控制系统需要从环视摄像头提供的图像信息中分析出各种路面情况，本实施例中的控制环路较为简单，不要复杂的图像分析，可以减少整车控制系统的复杂度。
49.根据本发明的一个实施例，在上述步骤s212和s232中，车辆的环视系统的开启条件为当坡度超过阈值时，环视系统开启，当坡度位于阈值以内时，环视系统保持关闭。此外，环视系统还可以为非自动控制模式，当环视系统采用非自动控制模式时，环视系统还包括一开关，环视系统设定为驾乘人员通过开关手动打开的开启方式，在每次判断满足环视打开条件后，车辆提示驾驶员，由驾驶员决定最终是否打开，若驾驶员最终决定要打开，则通过开关进行操作。
50.特别地，本发明还公开了一种车辆上下坡调节系统，包括处理器6和存储器7，其中存储器7存储用于执行的车辆上下坡调节方法的程序。
51.根据本发明的一个实施例，上述车辆上下坡调节系统，还包括：用于通过图像处理将视觉传感器捕获图像合成一幅具有统一视角的反映车身周围情况的全景图像的环视系统1，以及用于扩展驾驶员的视野需求的显示器2，该显示器2连接于环视系统1。
52.根据本发明的一个实施例，处理器6包括上下坡算法融合模块3，上下坡算法融合模块3配置为：根据前端激光雷达、环视摄像头等感知系统探测出前方为坡道路面，并将前方有坡道路面这一判断信息传递给坡度计算模块。可以理解的是，上下坡算法融合模块3可以融合上述“通过高精地图程序获取车辆即将进入上坡路段的信息，高精地图程序将获取的该信息传递到驾驶控制端”以及上述“根据车身加速度，计算车身加速度和重力加速度的比值，该比值即为坡角的正弦值，对上述正弦值进行反三角函数运算，再对该结果进行正切运算，从而得到坡度”，两种坡度判断方法，扩充坡道的计算场景与准确性。
53.根据本发明的一个实施例，处理器6包括智能影像控制模块，智能影像控制模块配置为：根据计算得到的坡度判断环视系统1的开启条件。具体地，当坡度超过阈值时，环视系统1开启，当坡度位于阈值以内时，环视系统1保持关闭。考虑到具体的使用情景，环视系统1还可以设定为手动打开方式，手动打开为在每次系统判断满足环视打开条件后，提示驾驶员，由驾驶员决定最终是否打开。
54.根据本发明的一个实施例，处理器6包括悬架高度调节模块5，悬架高度调节模块5根据计算得到的坡度判断悬架高度调节开启条件，根据车辆的实际尺寸数据信息，系统可以判读出是否存在底盘剐蹭风险，若存在主动调节悬架高度并提示驾驶员。
55.至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。