车辆控制方法、设备、存储介质及车辆与流程

1.本发明涉及车辆控制领域，具体涉及车辆控制方法、控制设备、计算机可读存储介质以及车辆。


背景技术：

2.目前对于车速的控制（尤其是低速情况下的车速控制）包括一种开环控制方案，即，根据目标车速和当前车速利用综合查表等方式得到需求扭矩（亦可称为请求扭矩）。这种控制方案控制简单、易于实现，但开环控制的精度往往较低。当车辆前方出现纵向障碍物时，这种开环控制方案无法将障碍物对车速的影响反馈到车速控制中。
3.对于车速的控制，还存在一种闭环控制方案。在这种控制方案中，利用pid闭环控制算法将当前车速与目标车速之间的差值来实时调控需求扭矩。相较于开环控制方案，闭环控制方案能够达到更高的控制精度。然而，pid控制算法对于车辆前方纵向障碍物的反馈往往具有较大的滞后性。这大大降低了控制精度，影响了驾驶体验。
4.以上公开于本技术背景部分的信息仅仅旨在增加对本技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。


技术实现要素：

5.根据本发明的一方面，提供一种车辆控制方法。所述车辆控制方法包括：接收关于车辆的运动参数；基于所述运动参数识别所述车辆前方是否有纵向障碍物；以及在识别到所述车辆前方有纵向障碍物时，根据识别到的纵向障碍物生成补偿扭矩，以用于补偿所述车辆的控制扭矩而生成所述车辆的需求扭矩。
6.作为上述方案的替代或补充，在根据本发明一实施例的车辆控制方法中，所述车辆的所述运动参数至少包括以下参数中的一个或多个：所述车辆的速度、加速度、加速度变化率和所述需求扭矩。
7.作为上述方案的替代或补充，在根据本发明一实施例的车辆控制方法中，所述纵向障碍物包括减速类障碍物和加速类障碍物，所述减速类障碍物至少包括减速带和上坡道，所述加速类障碍物至少包括下坡道。
8.作为上述方案的替代或补充，在根据本发明一实施例的车辆控制方法中，如果所述需求扭矩未减少，而所述速度减少达预确定的第一时间阈值和/或所述加速度减少达预确定的第二时间阈值，则确定识别到所述车辆前方有减速类纵向障碍物。并且，根据识别到的所述减速类纵向障碍物生成补偿扭矩，使得所述需求扭矩大于所述控制扭矩。
9.作为上述方案的替代或补充，在根据本发明一实施例的车辆控制方法中，如果所述需求扭矩未增加，而所述速度增加达预确定的第三时间阈值和/或所述加速度增加达预确定的第四时间阈值，则确定识别到所述车辆前方有加速类纵向障碍物。并且，根据识别到的所述加速类纵向障碍物生成补偿扭矩，使得所述需求扭矩小于所述控制扭矩。
10.根据本发明的另一方面，提供一种车辆控制设备。所述车辆控制设备包括：接收装置，其配置成接收关于车辆的运动参数；识别装置，其配置成基于所述运动参数识别所述车辆前方是否有纵向障碍物；以及生成装置，其配置成在识别到所述车辆前方有纵向障碍物时，根据识别到的纵向障碍物生成补偿扭矩，以用于补偿所述车辆的控制扭矩而生成所述车辆的需求扭矩。
11.作为上述方案的替代或补充，在根据本发明一实施例的车辆控制设备中，所述车辆的所述运动参数至少包括以下参数中的一个或多个：所述车辆的速度、加速度、加速度变化率和所述需求扭矩。
12.作为上述方案的替代或补充，在根据本发明一实施例的车辆控制设备中，所述纵向障碍物包括减速类障碍物和加速类障碍物，所述减速类障碍物至少包括减速带和上坡道，所述加速类障碍物至少包括下坡道。
13.作为上述方案的替代或补充，在根据本发明一实施例的车辆控制设备中，所述识别装置进一步配置成如果所述需求扭矩未减少，而所述速度减少达预确定的第一时间阈值和/或所述加速度减少达预确定的第二时间阈值，则确定识别到所述车辆前方有减速类纵向障碍物。所述生成装置进一步配置成根据识别到的所述减速类纵向障碍物生成补偿扭矩，使得所述需求扭矩大于所述控制扭矩。
14.作为上述方案的替代或补充，在根据本发明一实施例的车辆控制设备中，所述识别装置进一步配置成如果所述需求扭矩未增加，而所述速度增加达预确定的第三时间阈值和/或所述加速度增加达预确定的第四时间阈值，则确定识别到所述车辆前方有加速类纵向障碍物。所述生成装置进一步配置成根据识别到的所述加速类纵向障碍物生成补偿扭矩，使得所述需求扭矩小于所述控制扭矩。
15.根据本发明的另一方面，提供一种车辆控制设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序。所述处理器执行所述计算机程序时实现根据本发明的车辆控制方法。
16.根据本发明的又一方面，提供一种其上存储有计算机程序的计算机可读存储介质。所述计算机程序被处理器执行时实现根据本发明的车辆控制方法。
17.根据本发明的又一方面，提供一种车辆，其具备根据本发明的车辆控制设备。
18.本发明提出的车辆控制方案能够及时识别到前方纵向障碍物，将障碍物对车辆运动情况的影响实时反馈到需求扭矩中，从而提高车辆的控制精度，改善对于车辆的驾驶体验。
附图说明
19.从结合附图的以下详细说明中，将会使本发明的上述和其它目的及优点更加完整清楚。
20.图1示出根据本发明的一个实施例的车辆控制方法1000的流程图。
21.图2示出根据本发明的一个实施例的车辆控制设备2000的框图。
22.图3示出根据本发明的一个实施例的车辆控制设备3000的框图。
具体实施方式
23.需要说明的是，除非另外特别指明，本文中的术语“包括”、“具备”以及类似表述意在表示不排他的包含。并且，本文中的术语“车辆”或者其它类似的术语包括一般的机动车辆，例如乘用车（包括运动型多用途车、公共汽车、卡车等）、各种商用车等等，并包括混合动力汽车、电动车、插电式混动电动车等。混动动力汽车是一种具有两个或更多个功率源的车辆，例如汽油动力和电动车辆。
24.在下文中，将参考附图详细地描述根据本发明的各示例性实施例。
25.图1示出根据本发明的一个实施例的车辆控制方法1000的流程示意图。如图1所示，车辆控制方法1000包括以下步骤。
26.在步骤s110，接收关于车辆的运动参数。
27.在本发明的上下文中，“关于车辆的运动参数”意在表示指示车辆运动情况的参数，例如包括车辆的速度、加速度、加速度变化率、需求扭矩等。
28.在步骤s120，基于在步骤s110接收的运动参数来识别车辆前方是否有纵向障碍物。
29.在本发明的上下文中，“纵向障碍物”包括减速类障碍物和加速类障碍物。
30.具体而言，“减速类障碍物”意在表示对车辆前进产生负面作用，使得车辆减速的障碍物，例如，减速带、上坡道等。“加速类障碍物”意在表示对车辆前进产生正面作用，使得车辆加速的障碍物，例如，下坡道。此外，需要注意的是，有些障碍物可能同时包括减速类障碍物和加速类障碍物。举例而言，对于路面上的低洼处，前一部分的下坡部分对于车辆可能是加速类障碍物，而后一部分的上坡处对于车辆可能又是减速类障碍物。对此，应当对于该低洼处的前后两个部分，分别给予后文详细描述的扭矩补偿操作。
31.在步骤s130，当在步骤s120中识别到车辆前方有纵向障碍物时，根据所识别到的纵向障碍物来生成补偿扭矩，以用于补偿车辆的控制扭矩而生成车辆的需求扭矩。
32.在本发明的上下文中，“控制扭矩”意在表示由车辆控制器在不考虑纵向障碍物的情况下生成的控制车辆扭矩输出的扭矩值。
33.控制扭矩可以通过开环方式，由目标车速和当前车速通过综合查表等方式确定的。这样的控制方式无法及时反馈车辆前方纵向障碍物对车速的影响，更加无法根据这样的影响实时调节对车辆的控制，控制精度低，车辆用户的乘坐体验不理想。控制扭矩也可以通过闭环方式，利用pid控制算法根据当前车速与目标车速之间的差值来实时确定。pid闭环控制方式可以达到较高的控制精度，但pid控制方式具有一定的滞后性。在遇到通过性障碍物（如纵向障碍物）时，pid控制方式可能无法及时响应路况的突变，这会大大降低车辆的控制精度，影响驾驶的舒适性。
34.根据本发明的实施例的车辆控制方法，能够在识别到车辆前方存在纵向障碍物时，根据识别到的障碍物来生成相应的补偿扭矩。补偿扭矩能够用来与来自车辆控制器（例如pid控制器）的控制扭矩共同生成需求扭矩，这使得车辆前方纵向障碍物对车辆运动情况的影响能够实时反馈到车辆控制中，避免或者至少缓解障碍物对车辆控制的影响，提高车辆的控制精度，提升车辆的驾驶体验。
35.下面以举例的方式详细描述车辆前方有减速类纵向障碍物时的识别和补偿操作。
36.在一个实施例中，如果在步骤s110中接收到的需求扭矩没有减少，而接收到的车
辆的速度减少达到第一时间阈值t1，则在步骤s120中确定识别到车辆前方有诸如减速带或上坡道的减速类纵向障碍物。相应地，在步骤s130，根据识别到的减速类纵向障碍物生成正值的补偿扭矩，使得经过补偿的需求扭矩大于补偿前的控制扭矩，从而帮助车辆保持稳定的车速，为车内用户提供更好的驾驶体验。
37.在另一个实施例中，如果在步骤s110中接收到的需求扭矩没有减少，而接收到的车辆的加速度减少达到第二时间阈值t2，则在步骤s120中确定识别到车辆前方有诸如减速带或上坡道的减速类纵向障碍物。此处，相应地，在步骤s130，根据识别到的减速类纵向障碍物生成正值的补偿扭矩，使得经过补偿的需求扭矩大于补偿前的控制扭矩，从而帮助车辆保持稳定的车速，为车内用户提供更好的驾驶体验。
38.在又一个实施例中，如果在步骤s110中接收到的需求扭矩没有减少，同时接收到的车辆的速度减少达到第一时间阈值t1并且接收到的车辆的加速度减少达到第二时间阈值t2，则在步骤s120中确定识别到车辆前方有诸如减速带或上坡道的减速类纵向障碍物。相应地，在步骤s130，根据识别到的减速类纵向障碍物生成正值的补偿扭矩，使得经过补偿的需求扭矩大于补偿前的控制扭矩，从而帮助车辆保持稳定的车速，为车内用户提供更好的驾驶体验。同时使用第一时间阈值t1和第二时间阈值t2来进行减速类纵向障碍物的识别能够进一步提高识别的鲁棒性。
39.在本发明的上下文中，第一时间阈值t1是针对车辆纵向障碍物识别而预先确定的阈值，其可以是0 ms、2ms、4 ms等能够基于车速识别出车辆前方存在减速类纵向障碍物的任何适当的时间阈值。第二时间阈值t2是针对车辆纵向障碍物识别而预先确定的阈值，其可以是0 ms、2ms、4 ms等能够基于加速度识别出车辆前方存在减速类纵向障碍物的任何适当的时间阈值。
40.应当理解的是，控制方法1000中对减速类纵向障碍物的识别不限于上述基于车速、基于加速度或者基于车速与加速度的组合而进行，也可以基于加速度变化率等任何适当的车辆运动参数或者前述任何参数之间的任何组合而进行。本发明对此不做限制。
41.下面以举例的方式详细描述车辆前方有加速类纵向障碍物时的识别和补偿操作。
42.在一个实施例中，如果在步骤s110中接收到的需求扭矩没有增加，而接收到的车辆的速度增加达到第三时间阈值t3，则在步骤s120中确定识别到车辆前方有诸如下坡道的加速类纵向障碍物。相应地，在步骤s130，根据识别到的加速类纵向障碍物生成负值的补偿扭矩，使得经过补偿的需求扭矩小于补偿前的控制扭矩，从而帮助车辆保持稳定的车速，为车内用户提供更好的驾驶体验。
43.在另一个实施例中，如果在步骤s110中接收到的需求扭矩没有增加，而接收到的车辆的加速度增加达到第四时间阈值t4，则在步骤s120中确定识别到车辆前方有诸如下坡道的加速类纵向障碍物。相应地，在步骤s130，根据识别到的加速类纵向障碍物生成负值的补偿扭矩，使得经过补偿的需求扭矩小于补偿前的控制扭矩，从而帮助车辆保持稳定的车速，为车内用户提供更好的驾驶体验。
44.在又一个实施例中，如果在步骤s110中接收到的需求扭矩没有增加，同时接收到的车辆的速度增加达到第三时间阈值t3并且接收到的车辆的加速度增加达到第四时间阈值t4，则在步骤s120中确定识别到车辆前方有诸如下坡道的加速类纵向障碍物。相应地，在步骤s130，根据识别到的加速类纵向障碍物生成负值的补偿扭矩，使得经过补偿的需求扭
矩小于补偿前的控制扭矩，从而帮助车辆保持稳定的车速，为车内用户提供更好的驾驶体验。同时使用第三时间阈值t3和第四时间阈值t4来进行加速类纵向障碍物的识别能够进一步提高识别的鲁棒性。
45.在本发明的上下文中，第三时间阈值t3是针对车辆纵向障碍物识别而预先确定的阈值，其可以是0 ms、2ms、4 ms等能够基于车速识别出车辆前方存在加速类纵向障碍物的任何适当的时间阈值。第四时间阈值t4是针对车辆纵向障碍物识别而预先确定的阈值，其可以是0 ms、2ms、4 ms等能够基于加速度识别出车辆前方存在加速类纵向障碍物的任何适当的时间阈值。
46.应当理解的是，控制方法1000中对加速类纵向障碍物的识别不限于上述基于车速、基于加速度或者基于车速与加速度的组合而进行，也可以基于加速度变化率等任何适当的车辆运动参数或者前述任何参数之间的任何组合而进行。本发明对此不做限制。
47.图2示出根据本发明的一个实施例的车辆控制设备2000的框图。其中，控制设备2000包括存储器210和处理器220。虽然未在图2中示出，但是控制设备2000还包括存储在存储器210上并且可以在处理器220上运行的计算机程序，从而实现前述实施例中车辆控制方法中的各个步骤。
48.其中，存储器210可以是随机存取存储器ram、只读存储器rom、电可编程只读存储器eprom、电可擦除只读存储器eeprom或光盘存储设备、磁盘存储设备或能够用于承载或存储呈机器可执行指令或数据结构的形式的期望的程序代码并且能够被处理器220访问的任何其它介质。处理器220可以是现场可编程阵列fpga、专用集成电路asic、数字信号处理电路dsp等任何适当的专用处理器或通用处理器。
49.其中，控制设备2000可以是独立用于车辆前方纵向障碍物识别和扭矩补偿的控制设备，也可以结合在其它电子控制单元ecu、域控制单元dcu等处理设备中。
50.图3示出根据本发明的一个实施例的车辆控制设备3000的框图。其中，所述车辆控制设备3000包括接收装置310、识别装置320和生成装置330。
51.具体而言，接收装置310配置成接收关于车辆的运动参数。其中，如前所述，在本发明的上下文中，“关于车辆的运动参数”意在表示指示车辆运动情况的参数，例如包括车辆的速度、加速度、加速度变化率、需求扭矩等。
52.识别装置320配置成基于接收装置310接收到的运动参数识别车辆前方是否有纵向障碍物。如前所述，在本发明的上下文中，“纵向障碍物”包括减速类障碍物和加速类障碍物。其中，“减速类障碍物”意在表示对车辆前进产生负面作用，使得车辆减速的障碍物，例如，减速带、上坡道等；“加速类障碍物”意在表示对车辆前进产生正面作用，使得车辆加速的障碍物，例如，下坡道。
53.此外，需要注意的是，有些障碍物可能同时包括减速类障碍物和加速类障碍物。举例而言，对于路面上的低洼处，前一部分的下坡部分对于车辆可能是加速类障碍物，而后一部分的上坡处对于车辆可能又是减速类障碍物。对此，应当对于该低洼处的前后两个部分，分别给予后文详细描述的扭矩补偿操作。
54.生成装置330配置成在识别装置320识别到车辆前方有纵向障碍物时，根据识别到的纵向障碍物生成补偿扭矩，以用于补偿车辆的控制扭矩而生成车辆的需求扭矩。
55.如前所述，在本发明的上下文中，“控制扭矩”意在表示由车辆控制器在不考虑纵
向障碍物的情况下生成的控制车辆扭矩输出的扭矩值。
56.控制扭矩可以通过开环方式，由目标车速和当前车速通过综合查表等方式确定的。这样的控制方式无法及时反馈车辆前方纵向障碍物对车速的影响，更加无法根据这样的影响实时调节对车辆的控制，控制精度低，车辆用户的乘坐体验不理想。控制扭矩也可以通过闭环方式，利用pid控制算法根据当前车速与目标车速之间的差值来实时确定。pid闭环控制方式可以达到较高的控制精度，但pid控制方式具有一定的滞后性。在遇到通过性障碍物（如纵向障碍物）时，pid控制方式可能无法及时响应路况的突变，这会大大降低车辆的控制精度，影响驾驶的舒适性。
57.由此，根据本发明的实施例的车辆控制设备能够在识别到车辆前方存在纵向障碍物时，根据识别到的障碍物来生成相应的补偿扭矩。补偿扭矩能够用来与来自车辆控制器（例如pid控制器）的控制扭矩一起生成车辆的需求扭矩。这使得车辆前方纵向障碍物对车辆运动情况的影响能够实时反馈到车辆控制中，避免或者至少缓解障碍物对车辆控制的影响，提高车辆的控制精度，提升车辆的驾驶体验。
58.在一个实施例中，识别装置320可进一步配置成如果车辆的需求扭矩未减少，而车辆的速度减少达预确定的第一时间阈值t1，则确定识别到车辆前方有减速类纵向障碍物。相应地，生成装置330可进一步配置成根据识别到的减速类纵向障碍物生成补偿扭矩，使得需求扭矩大于控制扭矩，从而帮助车辆保持稳定的车速，为车内用户提供更好的驾驶体验。
59.在另一个实施例中，识别装置320可进一步配置成如果车辆的需求扭矩未减少，而车辆的加速度减少达预确定的第二时间阈值t2，则确定识别到车辆前方有减速类纵向障碍物。相应地，生成装置330可进一步配置成根据识别到的减速类纵向障碍物生成补偿扭矩，使得需求扭矩大于控制扭矩，从而帮助车辆保持稳定的车速，为车内用户提供更好的驾驶体验。
60.在又一个实施例中，识别装置320可进一步配置成如果接收到的需求扭矩没有减少，同时接收到的车辆的速度减少达到第一时间阈值t1并且接收到的车辆的加速度减少达到第二时间阈值t2，则确定识别到车辆前方有诸如减速带或上坡道的减速类纵向障碍物。相应地，生成装置330可进一步配置成根据识别到的减速类纵向障碍物生成正值的补偿扭矩，使得经过补偿的需求扭矩大于补偿前的控制扭矩，从而帮助车辆保持稳定的车速，为车内用户提供更好的驾驶体验。同时使用第一时间阈值t1和第二时间阈值t2来进行减速类纵向障碍物的识别能够进一步提高识别的鲁棒性。
61.如前所述，在本发明的上下文中，第一时间阈值t1是针对车辆纵向障碍物识别而预先确定的阈值，其可以是0 ms、2ms、4 ms等能够基于车速识别出车辆前方存在减速类纵向障碍物的任何适当的时间阈值。第二时间阈值t2是针对车辆纵向障碍物识别而预先确定的阈值，其可以是0 ms、2ms、4 ms等能够基于加速度识别出车辆前方存在减速类纵向障碍物的任何适当的时间阈值。
62.应当理解的是，控制设备3000中对减速类纵向障碍物的识别不限于上述基于车速、基于加速度或者基于车速与加速度的组合而进行，也可以基于加速度变化率等任何适当的车辆运动参数或者前述任何参数之间的任何组合而进行。本发明对此不做限制。
63.在一个实施例中，识别装置320可进一步配置成如果车辆的需求扭矩未增加，而车辆的速度增加达预确定的第三时间阈值t3，则确定识别到车辆前方有加速类纵向障碍物。
相应地，生成装置330可进一步配置成根据识别到的加速类纵向障碍物生成补偿扭矩，使得需求扭矩大于控制扭矩，从而帮助车辆保持稳定的车速，为车内用户提供更好的驾驶体验。
64.在另一个实施例中，识别装置320可进一步配置成如果车辆的需求扭矩未增加，而车辆的加速度增加达预确定的第四时间阈值t4，则确定识别到车辆前方有加速类纵向障碍物。相应地，生成装置330可进一步配置成根据识别到的加速类纵向障碍物生成补偿扭矩，使得需求扭矩大于控制扭矩，从而帮助车辆保持稳定的车速，为车内用户提供更好的驾驶体验。
65.在又一个实施例中，识别装置320可进一步配置成如果车辆的需求扭矩未增加，而车辆的速度增加达预确定的第三时间阈值t3并且车辆的加速度增加达预确定的第四时间阈值t4，则确定识别到车辆前方有加速类纵向障碍物。相应地，生成装置330可进一步配置成根据识别到的加速类纵向障碍物生成负值的补偿扭矩，使得需求扭矩小于控制扭矩，从而帮助车辆保持稳定的车速，为车内用户提供更好的驾驶体验。同时使用第三时间阈值t3和第四时间阈值t4来进行加速类纵向障碍物的识别能够进一步提高识别的鲁棒性。
66.如前所述，在本发明的上下文中，第三时间阈值t3是针对车辆纵向障碍物识别而预先确定的阈值，其可以是0 ms、2ms、4 ms等能够基于车速识别出车辆前方存在加速类纵向障碍物的任何适当的时间阈值。第四时间阈值t4是针对车辆纵向障碍物识别而预先确定的阈值，其可以是0 ms、2ms、4 ms等能够基于车速识别出车辆前方存在加速类纵向障碍物的任何适当的时间阈值。
67.应当理解的是，控制设备3000中对加速类纵向障碍物的识别不限于上述基于车速、基于加速度或者基于车速与加速度的组合而进行，也可以基于加速度变化率等任何适当的车辆运动参数或者前述任何参数之间的任何组合而进行。本发明对此不做限制。
68.应当理解的是，本发明附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或者在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或者在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
69.还应当理解的是，在一些备选实施例中，前述方法中所包括的功能/步骤可以不按流程图所示的次序来发生。例如，依次示出的两个功能/步骤可以基本同时执行或甚至逆序执行。这具体取决于所涉及的功能/步骤。
70.另外，本领域技术人员容易理解，本发明的上述一个或多个实施例提供的车辆控制方法可通过计算机程序来实现。例如，当存有该计算机程序的计算机存储介质（例如u盘）与计算机相连时，运行该计算机程序即可执行本发明的一个或多个实施例的车辆控制方法。
71.综上所述，根据本发明的实施例的车辆控制方案能够基于车辆的运动参数识别出车辆前方是否有纵向障碍物，并根据识别结果来生成相应的补偿扭矩。补偿扭矩可以用来调节原有的控制扭矩以生成车辆的需求扭矩。由此，根据本发明的实施例的车辆控制方案能够及时识别出车辆前方的纵向障碍物，将前方纵向障碍物对车辆运动情况的影响实时反馈到需求扭矩中，从而提高车辆的控制精度，改善对于车辆的驾驶体验。
72.以上尽管只对本发明的其中一些实施方式进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本发明可以在不偏离其主旨与范围内以许多其它的形式实施。因此，所展示的例
子与实施方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本发明精神及范围的情况下，本发明可能涵盖各种的修改与替换。