一种车辆控制方法、装置及汽车与流程

1.本技术涉及车辆技术领域，尤其涉及一种车辆控制方法、装置及汽车。


背景技术：

2.随着技术的发展，自动泊车技术得到的广泛的应用。通过自动泊车技术，车辆可以自动行驶到驾驶员选定的位置。无需驾驶员的手动操作，提升了驾驶员的用户体验。控制车辆自动泊车的过程可以具体分为路线规划过程和车辆控制过程。其中，车辆控制过程又可以包括方向控制和速度控制。方向控制用于控制车辆沿目标路线行驶，速度控制用于控制自动泊车过程中的车辆行驶速度。
3.由于泊车过程中环境较为复杂，可能存在的障碍物较多，目前的自动泊车技术可以将车辆行驶速度维持在较低的目标速度。具体地，可以通过实验测定车辆以目标速度匀速行驶时发动机的输出扭矩，并在自动泊车过程中控制车辆发动机的输出扭矩为目标扭矩，以使得车辆按照目标速度行驶。
4.在一些可能的实现情况下，目标路线可能包括坡道。当车辆在坡道上行驶时，稳定行驶需要更大的输出扭矩。因此，如果仍然控制车辆发动机输出预设扭矩，车辆的行驶状态可能不够稳定，影响乘客的体验。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本技术实施例提供了一种车辆控制方法、装置及汽车，旨在提供通过加速度确定车辆所处位置的坡道，从而更好地对车辆进行控制。
6.第一方面，本技术实施例提供了一种车辆控制方法，所述方法包括：
7.获取目标车辆的实际加速度和输出扭矩；
8.根据所述输出扭矩确定所述目标车辆的理论加速度，所述理论加速度为在所述输出扭矩的驱动下，目标车辆平坦的路面上行驶的加速度；
9.根据所述理论加速度和所述实际加速度之差确定所述第一目标坡度，所述第一目标坡度为目标车辆当前行驶位置的坡度；
10.根据所述第一目标坡度生成目标控制信号，所述目标控制信号用于控制所述目标车辆。
11.可选地，所述根据所述输出扭矩确定所述目标车辆的理论加速度包括：
12.根据目标车辆的重量和所述输出扭矩计算所述理论加速度。
13.可选地，所述获取目标车辆的实际加速度和输出扭矩包括：
14.获取第一转速和第二转速，所述第一转速包括所述目标车辆的第一车轮在第一时刻的转速，所述第二转速包括所述第一车轮在第二时刻的转速；
15.根据所述第一转速与第二转速之差和第一时间间隔确定所述实际加速度，所述第一时间间隔为所述第一时刻与所述第二时刻之间的时间间隔。
16.可选地，所述根据所述第一转速与第二转速之差和第一时间间隔确定所述实际加
速度包括：
17.获取第三转速和第四转速，所述第三转速包括所述目标车辆的第二车轮在第一时刻的转速，所述第二转速包括所述第二车轮在第二时刻的转速，所述第一车轮和所述第二车轮为所述车辆的非驱动侧的车轮；
18.根据所述第一转速与第二转速之差、所述第三转速与第四转速之差和所述第一时间间隔确定所述实际加速度。
19.可选地，所述根据所述第一目标坡度生成目标控制信号包括：
20.响应于所述第一目标坡度为正，根据所述目标车辆的重量确定第一补偿扭矩，所述第一补偿扭矩用于控制所述目标车辆在所述第一目标坡度下保持静止；
21.根据所述第一补偿扭矩生成目标控制信号。
22.可选地，所述根据所述第一目标坡度生成目标控制信号包括：
23.响应于所述第一目标坡度为零，且第二目标坡度不为零，根据所述第二目标坡度确定第二补偿扭矩，用于控制所述目标车辆在所述第一目标坡度下匀速行驶，确定所述第二目标坡度的时刻晚于确定所述第一目标坡度的时刻
24.根据所述第二补偿扭矩生成目标控制信号。
25.第二方面，本技术实施例提供了一种车辆控制装置，包括：
26.获取单元，用于获取目标车辆的实际加速度和输出扭矩。
27.计算单元，用于根据所述输出扭矩确定所述目标车辆的理论加速度，所述理论加速度为在所述输出扭矩的驱动下，目标车辆平坦的路面上行驶的加速度；根据所述理论加速度和所述实际加速度之差确定所述第一目标坡度，所述第一目标坡度为目标车辆当前行驶位置的坡度。
28.信号生成单元，用于根据所述第一目标坡度生成目标控制信号，所述目标控制信号用于控制所述目标车辆。
29.可选地，所述计算单元，用于根据目标车辆的重量和所述输出扭矩计算所述理论加速度。
30.可选地，所述计算单元，用于获取第一转速和第二转速，所述第一转速包括所述目标车辆的第一车轮在第一时刻的转速，所述第二转速包括所述第一车轮在第二时刻的转速；根据所述第一转速与第二转速之差和第一时间间隔确定所述实际加速度，所述第一时间间隔为所述第一时刻与所述第二时刻之间的时间间隔。
31.可选地，所述计算单元，用于根据目标车辆的重量和所述输出扭矩计算所述理论加速度；获取第一转速和第二转速，所述第一转速包括所述目标车辆的第一车轮在第一时刻的转速，所述第二转速包括所述第一车轮在第二时刻的转速；获取第三转速和第四转速，所述第三转速包括所述目标车辆的第二车轮在第一时刻的转速，所述第二转速包括所述第二车轮在第二时刻的转速，所述第一车轮和所述第二车轮为所述车辆的非驱动侧的车轮；根据所述第一转速与第二转速之差和、所述第三转速与第四转速之差和所述第一时间间隔确定所述实际加速度。
32.可选地，所述信号生成单元，用于响应于所述第一目标坡度为正，根据所述目标车辆的重量确定第一补偿扭矩，所述第一补偿扭矩用于控制所述目标车辆在所述第一目标坡度下保持静止；根据所述第一补偿扭矩生成目标控制信号。
33.可选地，所述信号生成单元，用于响应于所述第一目标坡度为零，且第二目标坡度不为零，根据所述第二目标坡度确定第二补偿扭矩，用于控制所述目标车辆在所述第一目标坡度下匀速行驶，确定所述第二目标坡度的时刻晚于确定所述第一目标坡度的时刻，根据所述第二补偿扭矩生成目标控制信号。
34.第三方面，本技术实施例还提供了一种汽车，所述汽车包括控制器，所述控制器用于执行前述第一方面所述的车辆控制方法。
35.第四方面，本技术实施例还提供了一种设备，所述设备包括存储器和处理器，所述存储器用于存储指令，所述处理器用于运行所述存储器存储的所述指令，以使所述设备执行前述第一方面所述的车辆控制方法。
36.第五方面，本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储机制用于存储计算机程序，所述计算机程序用于控制计算机执行前述第一方面所述的车辆控制方法。
37.本技术实施例提供了一种车辆控制方法、装置及汽车。在对目标车辆进行控制时，可以先获取车辆的实际加速度和输出扭矩，接着根据输出扭矩确定目标车辆的理论加速度。其中，实际加速度为目标车辆在输出扭矩的驱动下实际行驶的加速度，而理论加速度则是在坡度为零的路面上，且在输出扭矩的驱动下，目标车辆能够达到的加速度。理论加速度与实际加速度之差能够体现坡度对于加速度的影响。因此，可以根据所述理论加速度和所述实际加速度之差确定所述第一目标坡度，该第一目标坡度即为目标车辆当前的坡度。在确定第一目标坡度之后，可以根据第一目标坡度生成目标控制信号，以控制目标车辆按照预设的速度行驶。这样，通过理论加速度和实际加速度计算坡度，可以得到精确度较高的第一目标坡度，从而更好地对车辆进行控制。
附图说明
38.为更清楚地说明本实施例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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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。
39.图1为本技术实施例提供的车辆控制方法的一种流程示意图；
40.图2为本技术实施例提供的车辆控制装置的一种结构示意图。
具体实施方式
41.对于具有自动泊车功能的车辆，驾驶员可以将车辆驾驶到停车位附近的位置，再通过自动停车技术将车辆驶入停车位。在这个过程中，由于传统的停车位大多设置在较为平坦的区域，可以控制车辆发动机以目标扭矩进行输出，从而控制车辆以较低的速度驶入停车位。具体地，可以设置自动泊车过程中安全的目标速度，并通过实验的手段测定车辆以目标速度行驶时所需的输出扭矩。这样，在自动泊车的过程中，根据输出扭矩进行输出，可以控制车辆按照目标速度驶入停车位。
42.但是，随着城市空间的缩小，机械式停车位得到了广泛的应用。在机械式停车位，每辆车可以占用一定的停车空间，多个停车空间可以进行堆叠，从而节省地面空间。也就是
说，通过机械装置，可以使得多辆车在垂直方向相互堆叠，节省地面空间。
43.机械式停车位往往具有一定的坡度。也就是说，在将车辆驶入机械式停车位之前，车辆需要在坡道上行驶一段距离。这样，受到坡度的影响，车辆需要更大的驱动力才能够保持平稳行驶的状态。但是，传统的自动泊车技术不能准确地判断车辆行驶位置的坡度，在有坡度乃至变坡度条件下，对于车辆的控制效果较差。
44.为了给出能够解决上述技术问题的技术方案，本技术实施例提供了一种车辆控制方法。以下结合说明书附图，从车辆的电子控制单元(electronic control unit，ecu)的角度对本技术实施例提供的车辆控制方法进行说明。需要说明的是，除了ecu以外，本技术实施例提供的方法还可以用于车辆上其他具有数据处理能力的模块、装置或设备，本技术实施例对此不作限定。显然，所描述的实施例仅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做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。
45.参见图1，图1为本技术实施例提供的车辆控制方法的方法流程图，包括：
46.s101：获取目标车辆的实际加速度和输出扭矩。
47.在自动泊车的过程中，目标车辆的电子控制单元可以先获取目标车辆的实际加速度和输出扭矩。其中，输出扭矩为目标车辆的发动机实际输出的扭矩，实际加速度为目标车辆在行驶过程中测量得到的加速度。在本技术实施例中，输出扭矩可以通过部署于发动机的传感器测得，实际加速度可以通过车轮转速测得。
48.具体地，电子控制单元可以每隔预设时间间隔(例如1毫秒或10毫秒)通过传感器采集第一车轮的转速并记录。其中，第一车轮属于目标车辆。可选地，为了避免车轮打滑对车轮转速造成影响，第一车轮可以是目标车辆非驱动侧的车轮。电子控制单元可以将第一车轮在第一时刻的转速确定为第一转速，将第一车轮在第二时刻的转速确定为第二转速。接着，电子控制单元可以将第一转速和第二转速做差，并用做差得到的结果与第一时间间隔相除，得到目标车辆的实际加速度。其中，第一时间间隔为第一时刻与第二时刻之差。
49.具体地，上述过程可以以如下公式表示：
[0050][0051]
其中，aa为实际加速度，v
l1
为第一转速，v
l2
为第二转速，t2为第二时刻，t1为第一时刻。
[0052]
进一步地，考虑到泊车过程中往往涉及较多的弯道，在过弯时，车辆左侧车轮的转速与车辆右侧车轮的转速不同。因此，为了提高实际加速度的精确性，可以综合第一车轮的转速和第二车轮的转速确定实际加速度。具体地，电子控制单元还可以获取第三转速和第四转速，所述第三转速包括所述目标车辆的第二车轮在第一时刻的转速，所述第二转速包括所述第二车轮在第二时刻的转速，所述第一车轮和所述第二车轮为所述车辆的非驱动侧的车轮。接着，电子控制单元可以根据所述第一转速与第二转速之差、所述第三转速与第四转速之差和所述第一时间间隔确定所述实际加速度。
[0053]
具体地，上述过程可以以如下公式表示：
[0054][0055]
其中，aa为实际加速度，v
l1
为第一转速，v
l2
为第二转速，v
r1
为第二转速，v
r2
为第四转速，t2为第二时刻，t1为第一时刻。可选地，与第一车轮类似，第二车轮也可以是目标车辆的飞机东侧车轮。
[0056]
s102：根据所述输出扭矩确定所述目标车辆的理论加速度。
[0057]
在获取目标车辆的发动机的输出扭矩之后，电子控制单元可以根据输出扭矩确定目标车辆的理论加速度。其中，理论加速度为当目标车辆在坡度为0的路面上行驶时，且目标车辆受到的驱动扭矩为输出扭矩，目标车辆能够达到的加速度。可选地，电子控制单元可以根据目标车来给你的重量和输出扭矩计算理论加速度。
[0058]
s103：根据所述理论加速度和所述实际加速度之差确定所述第一目标坡度。
[0059]
在计算得到理论加速度和实际加速度之后，可以根据理论加速度和实际加速度之差确定第一目标坡度。其中，第一目标坡度为目标和测量当前行驶位置的坡度。
[0060]
下面对这个过程进行详细介绍。
[0061]
在车辆行进过程中，车辆的受力情况可以如下所示：
[0062]
ft＝fi+ff+fw+fj
[0063]
其中，ft为驱动力，fi为坡道阻力，ff为摩擦阻力，fw为空气阻力，fj为加速阻力。
[0064]
当车辆在平坦路面上行驶时，fi为0，且自动泊车过程中车辆行驶速度较低，fw和ff可以视为0。因此，上式可以简化为：
[0065][0066]
其中，t
tq
为输出扭矩，r为目标车辆的车轮半径，m为目标的质量，δ为汽车旋转质量换算系数，aa为车辆实际加速度，g为重力加速度，θ为坡道角度，即坡道与水平面的夹角。根据s102的介绍可知，t
tq
与m之比为车辆理论加速度(后称as)。
[0067]
坡度为坡面的垂直高度和水平距离之比，即tanθ。在实际的应用场景中，坡度一般相对较小(例如在10％)以下。在这个范围内，可以视为sinθ＝tanθ。因此，上式可以进一步简化为：
[0068][0069]
其中，δ可以预先测定。因此，将目标车辆的实际加速度与理论加速度相减，结合预先测定的δ和g，即可确定第一目标坡度i。
[0070]
s104：根据所述第一目标坡度生成目标控制信号。
[0071]
在确定第一目标坡度之后，电子控制单元可以根据第一目标坡度生成目标控制信号。其中，目标控制信号用于控制目标车辆的发动机。例如，假设目标坡度为正，且电子控制单元需要目标车辆匀速行驶，那么目标控制信号可以控制目标车辆的发动机的输出扭矩增加。
[0072]
具体地，电子控制单元可以根据目标车辆的重量确定第一补偿扭矩，第一补偿扭矩为车辆在第一补偿扭矩下保持静止所需的输出扭矩，可以通过公式tx＝mgsinθ*r计算得
到。接着，电子控制单元可以根据补偿扭矩生成目标信号。
[0073]
在一些可能的实现中，车辆可能从坡道驶入平坦路面。在这个过程中，如果仍然保持输出扭矩不变，可能导致车辆的加速度突然增加，降低乘客的乘车体验。为了解决这一问题，电子控制单元可以记录每次测量得到的坡度。如果坡度从正数变为零，且保持一段时间之后，电子控制单元可以确定第二补偿扭矩。其中，第二补偿扭矩为目标车辆在坡道上行驶时，电子控制单元根据坡道的坡度所确定的补偿扭矩。也就是说，在车辆由坡道进入平坦路面之后，电子控制单元可以撤掉额外的扭矩，稳定车速。
[0074]
本技术实施例提供了一种车辆控制方法。在对目标车辆进行控制时，可以先获取车辆的实际加速度和输出扭矩，接着根据输出扭矩确定目标车辆的理论加速度。其中，实际加速度为目标车辆在输出扭矩的驱动下实际行驶的加速度，而理论加速度则是在坡度为零的路面上，且在输出扭矩的驱动下，目标车辆能够达到的加速度。理论加速度与实际加速度之差能够体现坡度对于加速度的影响。因此，可以根据所述理论加速度和所述实际加速度之差确定所述第一目标坡度，该第一目标坡度即为目标车辆当前的坡度。在确定第一目标坡度之后，可以根据第一目标坡度生成目标控制信号，以控制目标车辆按照预设的速度行驶。这样，通过理论加速度和实际加速度计算坡度，可以得到精确度较高的第一目标坡度，从而更好地对车辆进行控制。
[0075]
以上为本技术实施例提供车辆控制方法一些具体实现方式，基于此，本技术还提供了对应的装置。下面将从功能模块化的角度对本技术实施例提供的车辆控制装置进行介绍。
[0076]
参见图2所示的车辆控制装置的结构示意图，该装置200包括：
[0077]
获取单元210，用于获取目标车辆的实际加速度和输出扭矩。
[0078]
计算单元220，用于根据所述输出扭矩确定所述目标车辆的理论加速度，所述理论加速度为在所述输出扭矩的驱动下，目标车辆平坦的路面上行驶的加速度；根据所述理论加速度和所述实际加速度之差确定所述第一目标坡度，所述第一目标坡度为目标车辆当前行驶位置的坡度。
[0079]
信号生成单元230，用于根据所述第一目标坡度生成目标控制信号，所述目标控制信号用于控制所述目标车辆。
[0080]
本技术实施例提供了一种车辆控制装置。在对目标车辆进行控制时，可以先获取车辆的实际加速度和输出扭矩，接着根据输出扭矩确定目标车辆的理论加速度。其中，实际加速度为目标车辆在输出扭矩的驱动下实际行驶的加速度，而理论加速度则是在坡度为零的路面上，且在输出扭矩的驱动下，目标车辆能够达到的加速度。理论加速度与实际加速度之差能够体现坡度对于加速度的影响。因此，可以根据所述理论加速度和所述实际加速度之差确定所述第一目标坡度，该第一目标坡度即为目标车辆当前的坡度。在确定第一目标坡度之后，可以根据第一目标坡度生成目标控制信号，以控制目标车辆按照预设的速度行驶。这样，通过理论加速度和实际加速度计算坡度，可以得到精确度较高的第一目标坡度，从而更好地对车辆进行控制。
[0081]
可选地，在一些可能的实现中，所述计算单元210，用于根据目标车辆的重量和所述输出扭矩计算所述理论加速度。
[0082]
可选地，在一些可能的实现中，所述计算单元210，用于获取第一转速和第二转速，
所述第一转速包括所述目标车辆的第一车轮在第一时刻的转速，所述第二转速包括所述第一车轮在第二时刻的转速；根据所述第一转速与第二转速之差和第一时间间隔确定所述实际加速度，所述第一时间间隔为所述第一时刻与所述第二时刻之间的时间间隔。
[0083]
可选地，在一些可能的实现中，所述计算单元210，用于根据目标车辆的重量和所述输出扭矩计算所述理论加速度；获取第一转速和第二转速，所述第一转速包括所述目标车辆的第一车轮在第一时刻的转速，所述第二转速包括所述第一车轮在第二时刻的转速；获取第三转速和第四转速，所述第三转速包括所述目标车辆的第二车轮在第一时刻的转速，所述第二转速包括所述第二车轮在第二时刻的转速，所述第一车轮和所述第二车轮为所述车辆的非驱动侧的车轮；根据所述第一转速与第二转速之差和、所述第三转速与第四转速之差和所述第一时间间隔确定所述实际加速度。
[0084]
可选地，在一些可能的实现中，所述信号生成单元230，用于响应于所述第一目标坡度为正，根据所述目标车辆的重量确定第一补偿扭矩，所述第一补偿扭矩用于控制所述目标车辆在所述第一目标坡度下保持静止；根据所述第一补偿扭矩生成目标控制信号。
[0085]
可选地，在一些可能的实现中，所述信号生成单元230，用于响应于所述第一目标坡度为零，且第二目标坡度不为零，根据所述第二目标坡度确定第二补偿扭矩，用于控制所述目标车辆在所述第一目标坡度下匀速行驶，确定所述第二目标坡度的时刻晚于确定所述第一目标坡度的时刻，根据所述第二补偿扭矩生成目标控制信号。
[0086]
此外，本技术实施例还提供了对应的设备和计算机存储介质，用于实现本技术任一实施例提供的车辆控制方法。
[0087]
本技术实施例中提到的“第一转速”、“第二转速”等名称中的“第一”、“第二”只是用来做名字标识，并不代表顺序上的第一、第二。
[0088]
通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法中的全部或部分步骤可借助软件加通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本技术的技术方案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存储介质中，如只读存储器(英文：read-only memory，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，或者诸如路由器等网络通信设备)执行本技术各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
[0089]
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于方法实施例而言，由于其基本相似于系统实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见系统实施例的部分说明即可。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劳动的情况下，即可以理解并实施。
[0090]
以上所述仅是本技术示例性的实施方式，并非用于限定本技术的保护范围。