车辆控制方法和装置与流程

1.本技术涉及车辆控制技术领域，尤其涉及根据地形进行车辆控制。


背景技术：

2.全地形适应模式为近年来提出的一种新型车辆控制模式，可以帮助没有驾驶经验的人员，在各种地形模式下轻而易举地驾驶车辆。全地形系统at s(all terrain system)模式一般包括多个设定模式，例如普通模式、草地
‑
沙砾
‑
雪地模式、泥泞和车辙模式、沙土模式、岩石模式；也可以仅设置少量设定模式，例如仅设置岩石模式和公路模式。驾驶员可根据当前车辆行驶的路况选择相应的地形模式，实现车辆驾驶模式变化，增强车辆在不同路况下的适应能力，或者由地形识别系统自动识别地形，以确定车辆当前所处的地形，一旦选定了驾驶模式，车辆各子系统将按照选定的驾驶模式来调用相关的控制逻辑与参数。准确地自动识别地形对于规避地形模式误用尤其重要，且可以对驾驶员手动选择的模式进行纠正。


技术实现要素：

3.有鉴于上述存在的技术问题，本技术提出了一种车辆控制方法、装置和车辆。
4.根据本技术的一方面，提供了一种车辆控制方法，所述方法包括如下步骤：
5.监测车辆的驱动轮的车轮加速度a和车轮加速度变化率j；
6.若监测到车辆的驱动轮的车轮加速度a和车轮加速度变化率j满足起始预设条件，获取驱动轮的行驶参数；其中，行驶参数根据预设时间段内车辆的驱动轮的车轮加速度、车轮加速度变化率得到；
7.根据行驶参数和行驶参数与地形的地形映射关系，得到车辆当前所处的实际目标地形；
8.根据实际目标地形，切换车辆的控制模式。
9.进一步地，该监测车辆的驱动轮的车轮加速度a和车轮加速度变化率j，包括：在接收到车辆的全地形识别请求时，监测车辆的驱动轮的车轮加速度a和车轮加速度变化率j。
10.进一步地，该根据车辆的驱动轮的车轮加速度a和车轮加速度变化率j，判断是否满足起始预设条件，包括：当车轮加速度a大于起始加速度阈值，且车轮加速度变化率j大于起始加速度变化率阈值时，确定满足起始预设条件。
11.进一步地，行驶参数包括第一行驶参数；根据第一行驶参数和第一地形映射关系，得到车辆当前所处的实际目标地形。
12.进一步地，行驶参数包括第二行驶参数，地形映射关系包括第二地形映射关系，根据第二行驶参数和所述第二地形映射关系，得到修正目标地形；若修正目标地形对应的地形和实际目标地形对应的地形不同，则获取修正目标地形对应的地形和实际目标地形对应的地形的等级属性信息，根据等级属性信息保持实际目标地形不变或将实际目标地形对应的地形更新为修正目标地形对应的地形。
13.根据本技术的另一方面，提供了一种车辆控制装置，包括：
14.监测模块，监测所述车辆的驱动轮的车轮加速度a和车轮加速度变化率j；
15.行驶参数获取模块，若监测到所述车辆的驱动轮的车轮加速度a和车轮加速度变化率j满足起始预设条件，获取所述驱动轮的行驶参数；其中，所述行驶参数根据预设时间段内所述车辆的驱动轮的车轮加速度、车轮加速度变化率得到；
16.识别模块，根据所述行驶参数和行驶参数与地形的地形映射关系，得到车辆当前所处的实际目标地形；
17.切换模块，根据所述实际目标地形，切换车辆的控制模式。
18.根据本技术的另一方面，提供了一种车辆，包括上述技术方案所述的车辆控制装置。
19.本技术实现了通过车辆加速过程中与车轮轮速相关的行驶参数来准确识别车辆所处的地形，并根据识别的地形来进行车辆控制。
20.根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本技术的其它特征及方面将变得清楚。
附图说明
21.包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本技术的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本技术的原理。
22.图1示出根据本技术一实施例提供的车辆控制方法的示意图。
23.图2示出根据本技术一实施例的车辆控制装置的示意图。
具体实施方式
24.以下将参考附图详细说明本技术的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
25.需要说明的是，以下图中示出的是一种可能的步骤顺序，实际上并不限定必须严格按照此顺序。有些步骤可以在互不依赖的情况下并行执行。
26.本技术实施例提供一种车辆控制方法，所述方法包括如下步骤：
27.步骤s201，监测所述车辆的驱动轮的车轮加速度a和车轮加速度变化率j。
28.本技术通过监测车轮轮速状态来判断是否进行地形识别，并根据识别得到的地形切换到相应的车辆控制模式。车辆本身通常安装有检测车轮加速度的车轮加速度传感器，通过计算车轮加速度相对于时间的变化率，即将车轮加速度相对于时间进行求导计算，即可获得车轮加速度变化率j。
29.本实施例通过监测车辆的驱动轮的车轮加速度a和车轮加速度变化率j来判断是否进行地形识别，若监测到车辆的驱动轮的车轮加速度a和车轮加速度变化率j满足起始预设条件，则进行地形识别判断；若车辆的驱动轮的车轮加速度a和车轮加速度变化率j不满足起始预设条件，则不进行地形识别判断，并继续监测车辆的驱动轮的车轮加速度a和车轮加速度变化率j。
30.可选地，在接收到所述车辆的全地形识别请求时，监测所述车辆的驱动轮的车轮
加速度a和车轮加速度变化率j。例如，由车辆自动发送全地形识别请求，或由驾驶人员发送全地形识别请求，若接收到所述车辆的全地形识别请求，则开始进入地形识别，由此实现智能地开始地形识别过程或者按照驾驶人员的主观意愿开始地形识别过程。
31.可选地，当车轮加速度a大于起始加速度阈值，且车轮加速度变化率j大于起始加速度变化率阈值时，确定车轮加速度a和车轮加速度变化率j满足起始预设条件。对于具有一般附着性能或正常附着性能的地形，如普通的公路地形，行驶于其上的车辆受到地面的摩擦力，在加速时车轮轮速增加较慢；而对于雪地、泥地等具有低附着性能的地形，行驶于其上的车辆受到的摩擦力较小，在加速时容易出现打滑现象，车轮轮速增加较快。在车轮加速过程中，当车轮出现较高的异常车轮加速度a、异常车轮加速度变化率j时，车辆可能处于低附着性能的地形。例如，当车轮加速度a大于一预设的起始加速度阈值，且车轮加速度变化率j大于一预设的起始加速度变化率阈值时，确定车轮加速度a和车轮加速度变化率j满足起始预设条件，此时车辆可能处于低附着性能的地形，开始地形识别过程；其中，起始加速度阈值、起始加速度变化率阈值可以根据经验值进行预设，或者提前进行实车标定，基于车辆的历史数据进行标定。
32.步骤s202，若监测到所述车辆的驱动轮的车轮加速度a和车轮加速度变化率j满足起始预设条件，获取所述驱动轮的行驶参数；所述行驶参数根据预设时间段内所述车辆的驱动轮的车轮加速度、车轮加速度变化率得到。
33.本实施例通过车辆加速过程中与车轮轮速相关的行驶参数来识别车辆所处的地形。具体的，采用与车辆加速过程中车辆的驱动轮的车轮加速度、车轮加速度变化率相关的行驶参数来识别车辆所处的地形。
34.步骤s203，根据所述行驶参数和行驶参数与地形的地形映射关系，得到车辆当前所处的实际目标地形。
35.对于具有低附着性能的地形，在车辆加速时容易出现打滑现象，相对于非打滑状态下的车轮，进入打滑状态的车轮的车轮轮速和车轮加速度变化较大，本实施例通过对比非打滑状态下的车轮行驶参数和进入打滑状态的车轮行驶参数，进行车辆所处地形的识别。
36.具体的，所述若监测到所述车辆的驱动轮的车轮加速度a和车轮加速度变化率j满足起始预设条件，获取车辆驱动轮的行驶参数，包括：
37.将车轮加速度a、车轮加速度变化率j对应的时刻作为参照时刻；
38.行驶参数包括第一行驶参数；所述第一行驶参数包括第一预设时间段内的第一车轮加速度平均值a
a1
、第一车轮加速度变化率方差值j
v1
，以及第二预设时间段内的第二车轮加速度平均值a
a2
、第一车轮驱动加速度平均值a
t2
和第二车轮加速度变化率方差值j
v2
；其中，所述第一预设时间段的终止时刻为所述第二预设时间段的初始时刻，所述第二预设时间段包括所述参照时刻；第一预设时间段为车轮加速度a和车轮加速度变化率j满足起始预设条件对应的时刻之前的一预设时间段，可选的，该第一预设时间段对应为车轮进入加速状态之前的一时间段，或者该第一预设时间段中的至少一段时间为车轮进入加速状态之前的时间段；第二预设时间段为包括车轮加速度a和车轮加速度变化率j满足起始预设条件对应的时刻的一预设时间段，可选的，该第二预设时间段为车轮进入加速状态的一时间段，或者该第一预设时间段中的至少一段时间为车轮进入加速状态之后的时间段；可选地，第一
预设时间段和第二预设时间段具有相同的时长；可选地，第一预设时间段的终止时刻，即第二预设时间段的初始时刻，对应车轮进入加速状态的时刻，或者与车轮进入加速状态的时刻存在一时间差阈值，该时间差阈值根据经验值预设或者根据历史数据进行标定。
39.其中，第一车轮加速度平均值a
a1
、第一车轮加速度变化率方差值j
v1
分别为第一预设时间段内的车轮加速度的平均值、车轮加速度变化率的方差值。第二车轮加速度平均值a
a2
、第二车轮加速度变化率方差值j
v2
分别为第二预设时间段内的车轮加速度的平均值、车轮加速度变化率的方差值。
40.第一车轮驱动加速度平均值a
t2
为第二预设时间段内驱动轮的驱动扭矩对应车轮加速度的平均值。
41.所述获取驱动轮的行驶参数，包括：
42.获取第二预设时间段内施加到车轮的驱动扭矩；
43.根据第二预设时间段内施加到车轮的驱动扭矩和驱动扭矩与车轮加速度的第一映射关系，得到第二预设时间段内车轮的驱动加速度；
44.根据所述第二预设时间段内车轮的驱动加速度，得到第二预设时间段内的第一车轮驱动加速度平均值a
t2
。
45.其中，车辆行驶于具有一般附着性能或正常附着性能的地形时，如普通的公路地形，车轮受到施加于车轮的驱动扭矩和地面的摩擦力，基于施加到车轮的具体驱动扭矩和地面的摩擦力，车轮将具有不同的加速度。其中，驱动扭矩来自车辆发动机，车辆发动机产生的驱动扭矩因车辆构成、车辆状态等因素，以一定的对应关系与施加于车轮的驱动扭矩相对应；车辆的驱动形式、传递效率、传动比、轴承等均会影响车辆发动机产生的驱动扭矩与施加于车轮的驱动扭矩的对应关系，轮胎、温度、具体地形等则会影响地面向车轮施加的摩擦力。可以根据经验设置施加到车轮的驱动扭矩与车轮加速度的映射关系，或者对该映射关系进行标定，基于车辆的历史数据进行设置，以使得该映射关系与车辆的实际状态相符合。
46.地形映射关系包括第一地形映射关系，第一地形映射关系为第一行驶参数与地形的映射关系。
47.根据第一行驶参数和所述第一地形映射关系，得到车辆当前所处的实际目标地形，包括：
48.当第一行驶参数满足a1<a
a2
‑
a
a1
<a2，a
a2
‑
a
t2
>a3，j
v2
>j1，j2<j
v2
‑
j
v1
<j3时，实际目标地形为第一地形；
49.当第一行驶参数满足a
a2
‑
a
a1
>a4，j
v2
>j4，j
v2
‑
j
v1
>j5时，实际目标地形为第二地形；
50.其中，a1、a2、a3、a4、别为第一加速度差值、第二加速度差值、第三加速度差值、第四加速度差值，j1、j2、j3、j4、j5分别为第一加速度变化率阈值、第一加速度变化率差值、第二加速度变化率差值、第二加速度变化率阈值、第三加速度变化率差值；以上各参数可以根据经验进行预设，或者进行标定，基于车辆的历史数据进行设置，以使得各参数的设置与车辆的实际状态相符合。
51.第一地形、第二地形均为具有较低附着性能的地形，第二地形相对于第一地形至少部分具有更低的附着性能。例如，第一地形为沙地、雪地或者泥地等，第二地形为岩石地形，在岩石地形中，当车轮处于悬空状态时，体现为地面向车轮施加很小的摩擦力，或者向
车轮施加的摩擦力为零；相对于第一地形，第二地形中的处于加速状态的车轮轮速变化更快。
52.进一步地，行驶参数包括第二行驶参数，地形映射关系包括第二地形映射关系，第二地形映射关系为第二行驶参数与地形的映射关系；第二行驶参数包括第三预设时间段内的第三车轮加速度平均值a
a3
、第二车轮驱动加速度平均值a
t3
、第三车轮加速度变化率方差值j
v3
。该第三预设时间段对应车轮处于加速状态的时间段，至少包括车轮处于加速状态的时间段中的一段时间，可选的，第三预设时间段为车轮加速度a和车轮加速度变化率j满足起始预设条件对应的时刻之后的、车轮处于加速状态的一预设时间段。
53.所述获取所述驱动轮的行驶参数，还包括：
54.获取第三预设时间段内施加到车轮的驱动扭矩；
55.根据第三预设时间段内施加到车轮的驱动扭矩和驱动扭矩与车轮加速度的第二映射关系，得到第三预设时间段内车轮的驱动加速度；
56.根据所述第三预设时间段内车轮的驱动加速度，得到第三预设时间段内的第二车轮驱动加速度平均值a
t3
。
57.根据行驶参数和地形映射关系，得到车辆当前所处的实际目标地形，还包括：
58.根据第二行驶参数和第二地形映射关系，得到修正目标地形，包括：
59.当第二行驶参数满足a5<a
a3
‑
a
t3
<a6，j6<j
v3
<j7时，修正目标地形为第一地形；
60.当第一行驶参数满足a
a3
‑
a
t3
>a7，j
v2
>j8时，修正目标地形为第二地形；其中，a5、a6、a7别为第五加速度差值、第六加速度差值、第七加速度差值，j6、j7、j8分别为第六加速度变化率阈值、第七加速度变化率差值、第八加速度变化率差值；以上各参数可以根据经验进行预设，或者进行标定，基于车辆的历史数据进行设置，以使得各参数的设置与车辆的实际状态相符合；
61.若修正目标地形对应的地形和实际目标地形对应的地形相同，则保持实际目标地形不变；
62.若修正目标地形对应的地形和实际目标地形对应的地形不同，则获取修正目标地形对应的地形和实际目标地形对应的地形的等级属性信息，根据等级属性信息保持实际目标地形不变或将实际目标地形对应的地形更新为修正目标地形对应的地形。
63.由于第二地形相对于第一地形至少部分具有更低的附着性能，第二地形相对于第一地形更加恶劣，第一地形、第二地形具有不同的等级属性信息，该等级属性信息为地形的恶劣等级信息，例如，设置第二地形的恶劣等级信息为2，第一地形的恶劣等级信息为1，当修正目标地形对应的地形和实际目标地形对应的地形不同时，若修正目标地形对应的地形的恶劣等级信息高于实际目标地形对应的地形的恶劣等级信息，则将实际目标地形对应的地形更新为修正目标地形对应的地形，否则，保持实际目标地形不变。
64.步骤s204，根据所述实际目标地形，切换车辆的控制模式。
65.基于所识别的实际目标地形，切换车辆的控制模式，以根据实际地形控制车辆，增强车辆的适应能力。
66.另一方面，本技术提供了一种车辆控制装置，其特征在于，包括如下步骤：
67.监测模块10，监测所述车辆的驱动轮的车轮加速度a和车轮加速度变化率j；
68.行驶参数获取模块20，若监测到所述车辆的驱动轮的车轮加速度a和车轮加速度
变化率j满足起始预设条件，获取所述驱动轮的行驶参数；其中，所述行驶参数根据预设时间段内所述车辆的驱动轮的车轮加速度、车轮加速度变化率得到；
69.识别模块30，根据所述行驶参数和行驶参数与地形的地形映射关系，得到车辆当前所处的实际目标地形；
70.切换模块40，根据所述实际目标地形，切换车辆的控制模式。
71.本领域技术人员可以理解，具体的装置结构可以包括更多的部件或模块，或者组合某些部件或模块，或者具有不同的部件或模块布置，以实现实施本技术前述的控制方法。
72.在示例性实施例中，还提供了一种车辆，该车辆包括前述的车辆控制装置，或者该车辆实施前述的车辆控制方法。
73.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，该计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。
74.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本技术的其它实施方案。本技术旨在涵盖本技术的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本技术的一般性原理并包括本技术未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本技术的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
75.应当理解的是，本技术并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本技术的范围仅由所附的权利要求来限制。