CN107640156B - 车辆及其防滑系统和防滑控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆及其防滑系统和防滑控制方法，其中，车辆防滑系统包括路面采集装置、防滑装置和控制装置，路面采集装置用于对行驶路面进行扫描以获得路面形貌信息；防滑装置包括驱动部和多级摩擦部，驱动部根据控制信号驱动多级摩擦部对应伸缩；控制装置根据当前牵引力、轮胎特性以及车辆重量获取所述行驶路面的摩擦系数，并根据路面形貌信息和摩擦系数确定行驶路面的路面状况，以及根据行驶路面的路面状况对多级摩擦部进行控制。综合考虑路面形貌信息和摩擦系数来识别当前行驶路面的路面状况，提供更加精确的路面状况信息，设置多级摩擦部，根据路面状况控制多级摩擦部对应伸展，提高摩擦力，保证车辆平稳，提高在易滑路面行驶的安全性。

Description

车辆及其防滑系统和防滑控制方法

技术领域

本发明属于车辆制造技术领域，尤其涉及一种车辆防滑系统，以及具有该车辆防滑系统的车辆和车辆防滑控制方法。

背景技术

目前，很多车辆出厂时都标配有ABS(antilock brake system，防抱死智能刹车系统)、EBD(Electronic Brakeforce Distribution，电子制动力分配系统)、TCS(TractionControl System，牵引力控制系统)、ESP(Electronic Stability Program，车身电子稳定系统)。在车辆行驶出现偏差或危险工况下上述辅助系统可以主动地去干预行驶方式，努力修正车辆的行驶轨迹使车辆平稳的通过危险工况，但是，很多时候车辆的这些辅助系统取决于轮胎的形式，也就是说，很多时候ESP和其他辅助装置只能保证车辆在依靠轮胎的自身特性下增大扭矩来实现轮胎的防滑，而在摩擦系数极低的路况下，ESP有时也会失效。例如，在行驶在雪地路面时，通常会对应安装轮胎防滑链以增大轮胎与地面的摩擦力，但遇到泥泞路面、湿地路面及纯冰面，轮胎不可能对应不同的路面随时更换，并且，轮胎的特性在车辆生产之初已经设计成形，不可能出现遇到各种路况重新更换轮胎以适应该路况，因此只能辅助地对轮胎进行增大摩擦力或利用咬合路面来增大车辆的稳定方式。

目前对于如何识别路况信息以及如何针对不同的路面工况实施增加轮胎辅助方式有待进一步研究。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明需要提出一种车辆防滑系统，该车辆防滑系统，可以更加精确地识别行驶路面形貌，实现不同路面形貌的防滑控制。

本发明还提出一种具有该车辆防滑系统的车辆和车辆防滑控制方法。

为了解决上述问题，本发明第一方面实施例的车辆防滑系统包括：路面采集装置，所述路面采集装置用于对行驶路面进行扫描以获得路面形貌信息；防滑装置，所述防滑装置包括驱动部和多级摩擦部，所述驱动部适于安装在车辆上，所述多级摩擦部与所述驱动部相连，所述驱动部根据控制信号驱动所述多级摩擦部对应伸缩；控制装置，所述控制装置根据当前牵引力、轮胎特性以及车辆重量获取所述行驶路面的摩擦系数，并根据所述路面形貌信息和所述摩擦系数确定所述行驶路面的路面状况，以及根据所述行驶路面的路面状况输出所述控制信号以对所述多级摩擦部进行控制。

本发明实施例的车辆防滑系统，综合考虑行驶路面的路面形貌信息和摩擦系数来确定当前行驶路面的路面状况，实现自主路面状况识别，并提供更加精确的路面状况信息，通过设置多级摩擦部，根据路面状况控制多级摩擦部对应伸缩，从而对于复杂多变的路面状况可以更有针对性地进行防滑控制，保证车辆平稳，避免打滑或翻车等危险，提高车辆在易滑路面行驶的安全性。

在本发明的一些实施例中，所述驱动部包括：驱动源和伸缩臂，所述伸缩臂适于安装于车辆上，所述驱动源根据控制信号控制所述伸缩臂伸缩。

在本发明的一些实施例中，所述多级摩擦部包括：一级摩擦部，所述一级摩擦部适于与所述伸缩臂相连；二级摩擦部，所述二级摩擦部的一端可伸缩地与所述一级摩擦部的一端相连；其中，在根据所述路面形貌信息确定所述行驶路面为第一类形貌且所述行驶路面的摩擦系数处于第一取值范围时，控制所述一级摩擦部伸展开，以使所述一级摩擦部咬合所述行驶路面；或者，在根据所述路面形貌确定所述行驶路面为第二类形貌且所述行驶路面的摩擦系数处于第二取值范围时控制所述一级摩擦部和所述二级摩擦部均伸展开，以使所述一级摩擦部和所述二级摩擦部分别咬合所述行驶路面，其中，所述第二取值范围的上限值小于所述第一取值范围的下限值。

在本发明的一些实施例中，所述多级摩擦部还包括：三级摩擦部，所述三级摩擦部的一端可伸缩地与所述二级摩擦部的另一端相连；其中，在根据所述路面形貌信息确定所述行驶路面为第三类形貌且所述行驶路面的摩擦系数处于第三取值范围时控制所述一级摩擦部、所述二级摩擦部和所述三级摩擦部均伸展开，以使所述一级摩擦部、所述二级摩擦部和所述三级摩擦部分别咬合所述行驶路面，其中，所述第三取值范围的上限值小于所述第二取值范围的下限值。

对于多变的不同的路面状况，针对对应阶段的路面状况控制多级摩擦部逐级神展开，可以适应地增加摩擦力，保证车辆平稳，提高驾驶安全性。

在本发明的一些实施例中，所述一级摩擦部具有多个锥体状凸起，所述二级摩擦部具有多个箭头体状凸起，所述三级摩擦部为钩状体，对于不同的路面状况，可以更好地咬合地面。

在本发明的一些实施例中，所述车辆防滑系统还包括：车轮传感装置，所述车轮传感装置用于采集车轮的转速信息；所述控制装置，根据各个车轮的转动速度判断所述车轮是否发生打滑，并在确定所述车轮发生打滑时输出防滑系统触发指令。

在本发明的一些实施例中，所述控制装置在所述车轮打滑状态消失时控制所述多级摩擦部收缩至原始状态，可以保证车辆在正常路面行驶不会受影响。

基于上述方面实施例的车辆防滑系统，本发明另一方面实施例的车辆，包括所述的车辆防滑系统。

本发明实施例的车辆，通过采用上述方面实施例的车辆防滑系统，可以实现路面状况的自主识别，对于复杂多变的路面状况更加有针对性的进行防滑控制，保证行驶平稳，提高在易滑路面行驶的安全性。

为了解决上述问题，本发明另一方面实施例的车辆防滑控制方法，其中，车辆包括防滑装置，所述防滑装置包括驱动部和多级摩擦部，所述驱动部适于安装在车辆上，所述多级摩擦部与所述驱动部相连，所述驱动部根据控制信号控制所述多级摩擦部对应伸缩，所述车辆防滑控制方法包括：获取车辆行驶路面的路面形貌信息；根据当前牵引力、轮胎特性以及车辆重量获取所述行驶路面的摩擦系数；根据所述路面形貌信息和所述摩擦系数确定所述行驶路面的路面状况；以及，根据所述行驶路面的路面状况输出所述控制信号以对所述多级摩擦部进行控制。

本发明实施例的车辆防滑控制方法，综合考虑行驶路面的路面形貌信息和摩擦系数来确定当前行驶路面的路面状况，实现自主路面状况识别，并提供更加精确的路面状况参考，通过设置多级摩擦部，根据路面状况控制多级摩擦部对应伸缩，从而对于复杂多变的路面状况可以更有针对性地进行防滑控制，保证车辆平稳，避免打滑或翻车等危险，提高车辆在易滑路面行驶的安全性。

在本发明的一些实施例中，所述车辆防滑控制方法还包括：根据所述车辆的各个车轮的转动速度判断所述车轮是否发生打滑；以及，在确定所述车轮发生打滑时输出防滑系统触发指令。

在本发明的一些实施例中，所述多级摩擦部包括一级摩擦部和二级摩擦部，所述一级摩擦部适于与安装于车辆上的伸缩臂相连，所述二级摩擦部的一端可伸缩地与所述一级摩擦部的一端相连，根据所述行驶路面的路面状况对所述多级摩擦部进行控制包括：在根据所述路面形貌信息确定所述行驶路面为第一类形貌且所述行驶路面的摩擦系数处于第一取值范围时，控制所述一级摩擦部伸展开，以使所述一级摩擦部咬合所述行驶路面；或者，在根据所述路面形貌信息确定所述行驶路面为第二类形貌且所述行驶路面的摩擦系数处于第二取值范围时控制所述一级摩擦部和所述二级摩擦部均伸展开，以使所述一级摩擦部和所述二级摩擦部分别咬合所述行驶路面，其中，所述第二取值范围的上限值小于所述第一取值范围的下限值。

在本发明的一些实施例中，所述多级摩擦部还包括三级摩擦部，所述三级摩擦部的一端可伸缩地与所述二级摩擦部的另一端相连，根据所述行驶路面的路面状况对所述多级摩擦部进行控制还包括：在根据所述路面形貌信息确定所述行驶路面为第三类形貌且所述行驶路面的摩擦系数处于第三取值范围时控制所述一级摩擦部、所述二级摩擦部和所述三级摩擦部均伸展开，以使所述一级摩擦部、所述二级摩擦部和所述三级摩擦部分别咬合所述行驶路面，其中，所述第三取值范围的上限值小于所述第二取值范围的下限值。

对于多变的不同的路面状况，针对对应阶段的路面状况控制多级摩擦部逐级神展开，可以适应地增加摩擦力，保证车辆平稳，提高驾驶安全性。

在本发明的一些实施例中，所述车辆防滑控制方法还包括：如果所述车轮打滑状态消失，控制所述多级摩擦部对应收缩至原始状态，可以保证车辆在正常路面行驶不会受影响。

附图说明

图1是根据本发明实施例的车辆防滑系统的框图；

图2是根据本发明的一个实施例的车辆防滑系统的框图；

图3是蚂蚱爪结构形态的示意图；

图4是根据本发明的一个实施例的三级摩擦部伸展控制示意图；

图5是根据本发明的一个实施例的车辆防滑系统的框图；

图6是根据本发明实施例的车辆的框图；

图7是根据本发明实施例的车辆防滑控制方法的流程图；

图8是根据本发明的一个实施例的车辆防滑控制方法的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参照附图描述根据本发明实施例的车辆防滑系统。

图1是根据本发明实施例的车辆防滑系统的框图，如图1所示，该车辆防滑系统100包括路面采集装置10、防滑装置20和控制装置30。

其中，路面采集装置10用于对行驶路面进行扫描以获得路面形貌信息，具体地，可以采用摄像或拍照装置来获得行驶路面的图像信息，或者，采用材质扫描传感器来获得路面材质信息，或者，采用其他可获得路面形貌信息的装置，在这里不作具体限制。例如，在车辆打滑时，位于车辆下方的路面材质传感器开始工作，对车辆所经过的路面进行实时扫面，并将扫描后的地面材质信息以数据形式发送至控制装置30例如车辆内部的ECU。

防滑装置20包括驱动部31和多级摩擦部32，驱动部31适于安装在车辆上，多级摩擦部32与驱动部31相连，驱动部31根据控制信号驱动多级摩擦部32对应伸缩，摩擦部在伸展开之后可以咬合行驶路面，从而可以增加车轮与行驶路面的摩擦力。

控制装置30根据当前牵引力、轮胎特性以及车辆重量获取行驶路面的摩擦系数。在这里，控制装置30类似于ESP系统确定摩擦系数，例如，ESP系统具有多种传感器，由于刹车或加速时地面的附着力不均匀容易出现跑偏，ESP系统会控制附着力强的车轮减小制动力。可以理解的是，基于力学原理，通过车辆行驶时的受力分析，行驶路面的摩擦系数除了与轮胎本身的特性相关，还与车辆本身重量有关，以及摩擦力与牵引力为反方向的力，与牵引力也有关，因而，在本发明的一些实施例中，控制装置30通过牵引力及轮胎特性的输入及车辆重量的输入共同定义，每次摩擦系数都在上电后重新计算得出。

并且，控制装置30根据行驶路面的路面形貌信息和摩擦系数确定行驶路面的路面状况。具体地，在控制装置30中可以预存标准的地貌信息例如包括湿度、泥泞路面、雪地或冰面，控制装置30将采集的路面形貌信息与存储的标准的地貌信息进行比较，以初步模糊判断路面情况。需要说明的是，通常地对于不同的路面形貌其路面的摩擦系数不同，对于相同的路面形貌由于状况不同也会具有不同的摩擦系数，例如，对于雪地，不同厚度的雪或者雪是否被碾压过，其具有的摩擦系数也是不同的。因此，控制装置30根据行驶路面的摩擦系数再次进行模糊判断，例如可以在控制装置30中预存不同地面状况的对应摩擦系数，进行比较确定当前地面情况。也就是说，控制装置30根据行驶路面的路面形貌和摩擦力同时进行两次模糊判断，进行交叉计算，实现路面状况自动识别，可以获得更加精确的路面状况信息。

以及，控制装置30根据行驶路面的路面状况输出控制信号驱动驱动部31动作以对多级摩擦部32进行控制。例如，对于摩擦系数相对较大的湿滑地面控制相对较少级的摩擦部伸展开以增大轮胎与地面的摩擦力，而对于摩擦系数相对较小的冰面可以适应地伸展开更多级的摩擦部32，再例如，对于包括湿滑、雪地和冰面的复杂的路面状况，可以根据具体阶段的路面调节多级摩擦部32伸缩，即言，针对不同的路面状况实施不同的轮胎防滑方式，无需手动更换，又可以避免车辆由于遇到多种复杂路面状况而导致车身不稳造成车辆偏移甚至翻车的危险。

进一步地，如图2所示，驱动部31包括驱动源311和伸缩臂312，伸缩臂312适于安装于车辆上，例如安装于车轮的轮毂上，驱动源311，例如电机、液压装置或气动装置以及其他实现多级摩擦部32驱动的零部件，根据控制信号控制伸缩臂312伸缩，从而实现各级摩擦部的对应伸缩。

在本发明的实施例中，多级摩擦部32可以根据具体情况设置级数，可以采用合金钢材料设计。在本发明的一些实施例中，如图2所示，多级摩擦部32包括一级摩擦部321和二级摩擦部322，一级摩擦部321适于与伸缩臂312相连；二级摩擦部322的一端可伸缩地与一级摩擦部321的一端相连。具体地，驱动源311驱动伸缩臂312伸缩，进而驱动一级摩擦部321和二级摩擦部322伸展开以增加轮胎与行驶路面的摩擦力，达到防滑效果，其中，根据路面状况的变化，可以驱动一级摩擦部321和二级摩擦部322逐级伸展开。

在本发明的一些实施例中，防滑装置20的设计可以仿照蚂蚱爪形态如图3所示，其爪部具有三级带有凸起的结构。具体地，如图4所示为根据本发明的一个实施例的防滑装置的伸展示意图，多级摩擦部32还包括三级摩擦部323，三级摩擦部323的一端可伸缩地与二级摩擦部322的另一端相连。其中，伸缩臂312安装于车轮的轮毂上，一级摩擦部321、二级摩擦部322和三级摩擦部323进行逐级伸缩设计。

对于不同的路面状况可以采用不同形状的摩擦部以更好地咬合行驶路面，根据蚂蚱爪的仿生学原理，在本发明的一些实施例中，如图4所示，一级摩擦部321具有多个锥体状凸起，二级摩擦部322具有多个箭头体状凸起，三级摩擦部323为钩状体。

可以理解的是，在车辆打滑时启动防滑系统，在本发明的一些实施例中，如图5所示，本申请实施例的车辆防滑系统100还包括车轮传感装置40，车轮传感装置40用于采集车轮的转速信息，具体地，可以在车辆的每个车轮上安装轮速传感器。控制装置30还用于根据各个车轮的转动速度判断车轮是否发生打滑，并在确定车轮发生打滑时输出防滑系统触发指令。具体地，控制装置30获取车轮传感器的检测数据以监测各个车轮的转动速度，当判断某个或某几个车轮的转动速度明显不同于其他几个车轮的转动速度时，确定车轮发生打滑，类似于ESP的工作原理，并输出防滑系统触发指令。

在检测到防滑系统触发指令时，路面采集装置10启动，控制装置30根据行驶路面的路面形貌和摩擦系数控制多级摩擦部32对应伸展开。例如，一级摩擦部321对应摩擦系数相对较大的湿滑路面，二级摩擦部322对应摩擦系数相对较小的雪地路面，三级摩擦部323对应摩擦系数很小的冰面，根据路面形貌以及摩擦系数确定精确的路面状况，对于多变的路面状况可以逐级控制对应摩擦部伸展，对应地增大轮胎摩擦力，避免打滑、保持车身稳定。

在本发明的一些实施例中，参照图4所示，在根据路面形貌信息确定行驶路面为第一类形貌且行驶路面的摩擦系数处于第一取值范围时，例如对应湿滑路面时，控制一级摩擦部321伸展开，以使一级摩擦部321咬合行驶路面；具体地，伸缩臂312伸展开以调节一级摩擦部321的位置，使得一级摩擦部321与行驶路面咬合，增大摩擦力避免打滑。

或者，在根据路面形貌信息确定行驶路面为第二类形貌且行驶路面的摩擦系数处于第二取值范围时，例如对应雪地时，相较于湿滑路面摩擦系数更小，则控制一级摩擦部321和二级摩擦部322均伸展开，以使一级摩擦部321和二级摩擦部分别咬合所述行驶路面，其中，第二取值范围的上限值小于第一取值范围的下限值。

或者，在根据路面形貌信息确定行驶路面为第三类形貌且行驶路面的摩擦系数处于第三取值范围时，例如对应冰面时，相较于雪地摩擦系数更小，则控制一级摩擦部321、二级摩擦部322和三级摩擦部323均伸展开，以使一级摩擦部321、二级摩擦部322和三级摩擦部323分别咬合行驶路面，以进一步增大车辆与行驶路面的摩擦力，其中，第三取值范围的上限值小于第二取值范围的下限值。

由上可知，在本发明的一些实施例中，多级摩擦部32可以仿生蚂蚱爪与不同着陆点的行走方式，采用多级叠加逐级伸展的设计，因而，针对多变的路面状况对应伸缩不同级的摩擦部，适应地增大车辆与行驶路面的摩擦力，以避免车辆由于遇到多种复杂路面状况而导致车身不稳造成车辆偏移甚至翻车。

并且，控制装置30在车轮打滑状态消失时控制多级摩擦部32收缩至原始状态。具体地，控制装置30采集车轮传感器的数据信息，当判定车轮打滑现象消失时发送收缩各级摩擦部的指令，各级摩擦部收缩至原始状态，使得车辆回归到正常行驶状态。

概括来说，本发明实施例的车辆防滑系统100，经过轮胎打滑判断，识别路面状况，控制对应摩擦部伸展以咬合地面等过程，解决了车辆在遇到各种复杂路面状况时单纯依靠车身稳定系统依然无法保持车身稳定的问题，同时实现了自助判断地面信息的功能，在车辆处于摩擦系数减小的路面状况时，通过对应摩擦部咬合地面来增大摩擦力，避免车辆由于地面湿滑导致车辆平稳度下降甚至产生侧滑或翻车。

基于上述方面实施例的车辆防滑系统，下面参照附图6描述根据本发明另一方面实施例的车辆。如图6所示，该车辆1000包括上述方面实施例的车辆防滑系统100，当然还包括车辆其他必备零部件，在此不再一一详述。车辆防滑系统100根据行驶路面的路面形貌信息和摩擦系数确定行驶路面的路面状况，实现路面状况的自助判断，并根据行驶路面的路面状况对多级摩擦部进行控制，以针对不同的路面状况控制不同级的摩擦部伸展开，以咬合行驶路面，增大摩擦力，避免打滑甚至偏移或翻车，车辆防滑系统100的具体工作过程参照上述方面实施例的描述，在此不再赘述。

本发明实施例的车辆1000，通过采用上述方面实施例的车辆防滑系统100，可以实现自主判断路面状况，针对不同的路面状况控制对应摩擦部伸展以咬合地面，增大摩擦力，保持车辆稳定性，避免打滑或翻车，提高驾驶安全性。

下面参照附图描述根据本发明再一方面实施例的车辆防滑控制方法。其中，车辆包括防滑装置，防滑装置包括驱动部和多级摩擦部，驱动部适于安装在车辆上，多级摩擦部与驱动部相连，驱动部根据控制信号控制所述多级摩擦部对应伸缩。

图7是根据本发明实施例的车辆防滑控制方法的流程图，如图7所示，该车辆防滑控制方法包括：

S1，获取车辆行驶路面的路面形貌信息。

例如，可以采用摄像或拍照装置来获得行驶路面的图像信息，或者，采用材质扫描传感器来获得路面材质信息，或者，采用其他可获得路面形貌信息的装置，并将扫描后的地面材质信息以数据行驶发送至控制装置。

S2，根据当前牵引力、轮胎特性以及车辆重量获取行驶路面的摩擦系数。

S3，根据路面形貌信息和摩擦系数确定行驶路面的路面状况。

具体地，控制装置根据行驶路面的路面形貌和摩擦力同时进行两次模糊判断，进行交叉计算，实现路面状况自动识别，可以获得更加精确的路面状况信息。

S4，根据行驶路面的路面状况输出控制信号以对多级摩擦部进行控制。

具体地，针对不同的路面状况实施不同的轮胎防滑方式，控制对应级别的摩擦部伸展开以咬合行驶路面，增大摩擦力，对应复杂多变的路面状况，无需手动更换轮胎，即可避免车辆由于遇到多种复杂路面状况而导致车身不稳造成车辆偏移甚至翻车的危险。

可以理解的是，在车辆打滑时启动防滑控制，如图8所示，本发明实施例的车辆防滑控制方法还包括：

S5，根据车辆的各个车轮的转动速度判断车轮是否发生打滑。

S6，在确定车轮发生打滑时输出防滑系统触发指令。

如果检测到防滑系统触发指令，路面采集装置和控制装置启动，以获得行驶路面的地貌信息和摩擦系数，并根据行驶路面的路面形貌和摩擦系数控制多级摩擦部对应伸展开。

具体来说，在本发明的一些实施例中，多级摩擦部可以根据具体需要进行设计，例如，多级摩擦部包括一级摩擦部和二级摩擦部，一级摩擦部适于与安装于车辆上的伸缩臂相连，二级摩擦部的一端可伸缩地与一级摩擦部的一端相连。

其中，在根据路面形貌信息确定行驶路面为第一类形貌且行驶路面的摩擦系数处于第一取值范围时，例如对应湿滑路面时，控制一级摩擦部伸展开，以使一级摩擦部咬合所述行驶路面，增大车辆与行驶路面之间的摩擦力，以避免打滑。

或者，在根据路面形貌信息确定行驶路面为第二类形貌且行驶路面的摩擦系数处于第二取值范围时，例如对应摩擦力进一步减小的雪地时，控制一级摩擦部和二级摩擦部均伸展开，以使一级摩擦部和二级摩擦部分别咬合行驶路面，以进一步增大轮胎与行驶路面之间的摩擦力，其中，第二取值范围的上限值小于第一取值范围的下限值。

在本发明的一些实施例中，多级摩擦部仿生蚂蚱爪形态，如图4所示，多级摩擦部还包括三级摩擦部，三级摩擦部的一端可伸缩地与二级摩擦部的另一端相连，在根据路面形貌信息确定行驶路面为第三类形貌且行驶路面的摩擦系数处于第三取值范围时，例如对应摩擦系数进一步减小的冰面时，控制一级摩擦部、二级摩擦部和三级摩擦部均伸展开，以使一级摩擦部、二级摩擦部和三级摩擦部分别咬合行驶路面，以进一步增大轮胎与行驶路面之间的摩擦力，其中，第三取值范围的上限值小于第二取值范围的下限值。

进一步地，如图8所示，本发明实施例的车辆防滑控制方法还包括：

S7，如果车轮打滑状态消失，控制多级摩擦部对应收缩至原始状态，以使得车辆在正常路面行驶不受影响。

概括来说，在车辆的底部设置路面采集装置例如路面材质扫描传感器，以及在车辆上布置位于车轮的车轮传感器，在车辆行驶时，利用车轮传感器监测各个车轮的转动速度，当判断某个或几个车轮转动速度明显不同于其他几个车轮的转动速度时，确定发生车轮打滑。确定打滑的同时，位于车体下部的路面材质扫描传感器开始工作，对车辆所经过的路面进行实时扫描，并将扫描后的物质信息以数据形式发送车辆内部电子控制单元ECU，车辆ECU根据扫描地面信息进行模糊判断，并获得地面摩擦力数据以及再次进行模糊判断，并将地面信息判断和摩擦系数判断再次进行交叉计算后得出精确的路面状况。以及，ECU根据得到的路面状况对安装于车辆轮毂的可伸缩多级摩擦部进行对应展开控制。

以三级摩擦部为例，伸缩臂正常展开，一级摩擦部、二级摩擦部和三级摩擦部根据ECU的指令进行展开，例如，一级摩擦部针对湿滑路面、二级摩擦部针对雪地路面、三级摩擦部针对冰面，单级单出，也就是说，仿生蚂蚱爪与不同着陆点的行走方式，针对属于湿滑路面的路况时只伸出针对湿滑路面的一级摩擦部，针对属于雪地路况时伸出包含一级摩擦部和二级摩擦部，针对属于冰面路况时伸出包含一级摩擦部、二级摩擦部、三级摩擦部，其目的在于，应对逐步减小的摩擦系数而增大轮胎对地面的咬合力。最终，由ECU判断车轮打滑现象消失，对所伸出的摩擦部进行缩回处理，保证车辆在正常路面行驶不会受到影响。

总而言之，在车辆开发和制造过程中，增加了车辆对各种路面及各种路况的咬合性，可以避免由于车辆遇到不同路面状况而导致车身不稳甚至翻车的事故发生，降低了由此导致死亡的概率，满足了更好的人性化安全的要求。

需要说明的是，在本说明书的描述中，流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种车辆防滑系统，其特征在于，包括：

路面采集装置，所述路面采集装置用于对行驶路面进行扫描以获得路面形貌信息；

防滑装置，所述防滑装置包括驱动部和多级摩擦部，所述驱动部适于安装在车辆上，所述多级摩擦部与所述驱动部相连，所述驱动部根据控制信号驱动所述多级摩擦部对应伸缩；

控制装置，所述控制装置根据当前牵引力、轮胎特性以及车辆重量获取所述行驶路面的摩擦系数，并根据所述路面形貌信息和所述摩擦系数确定所述行驶路面的路面状况，以及根据所述行驶路面的路面状况输出所述控制信号以对所述多级摩擦部进行控制；

其中，所述驱动部包括：驱动源和伸缩臂，所述伸缩臂适于安装于车辆上，所述驱动源根据所述控制信号控制所述伸缩臂伸缩；所述多级摩擦部包括：一级摩擦部，所述一级摩擦部适于与所述伸缩臂相连；二级摩擦部，所述二级摩擦部的一端可伸缩地与所述一级摩擦部的一端相连；其中，在根据所述路面形貌信息确定所述行驶路面为第一类形貌且所述行驶路面的摩擦系数处于第一取值范围时，控制所述一级摩擦部伸展开，以使所述一级摩擦部咬合所述行驶路面；在根据所述路面形貌信息确定所述行驶路面为第二类形貌且所述行驶路面的摩擦系数处于第二取值范围时，控制所述一级摩擦部和所述二级摩擦部均伸展开，以使所述一级摩擦部和所述二级摩擦部分别咬合所述行驶路面，其中，所述第二取值范围的上限值小于所述第一取值范围的下限值。

2.如权利要求1所述的车辆防滑系统，其特征在于，所述多级摩擦部还包括：

三级摩擦部，所述三级摩擦部的一端可伸缩地与所述二级摩擦部的另一端相连；

其中，在根据所述路面形貌信息确定所述行驶路面为第三类形貌且所述行驶路面的摩擦系数处于第三取值范围时，控制所述一级摩擦部、所述二级摩擦部和所述三级摩擦部均伸展开，以使所述一级摩擦部、所述二级摩擦部和所述三级摩擦部分别咬合所述行驶路面，其中，所述第三取值范围的上限值小于所述第二取值范围的下限值。

3.如权利要求2所述的车辆防滑系统，其特征在于，所述一级摩擦部具有多个锥体状凸起，所述二级摩擦部具有多个箭头体状凸起，所述三级摩擦部为钩状体。

4.如权利要求3所述的车辆防滑系统，其特征在于，所述车辆防滑系统还包括：

车轮传感装置，所述车轮传感装置用于采集车轮的转速信息；

所述控制装置根据各个车轮的转动速度判断所述车轮是否发生打滑，并在确定所述车轮发生打滑时输出防滑系统触发指令。

5.如权利要求4所述的车辆防滑系统，其特征在于，所述控制装置在所述车轮打滑状态消失时控制所述多级摩擦部收缩至原始状态。

6.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的车辆防滑系统。

7.一种车辆防滑控制方法，其特征在于，车辆包括防滑装置，所述防滑装置包括驱动部和多级摩擦部，所述驱动部适于安装在车辆上，所述多级摩擦部与所述驱动部相连，所述驱动部根据控制信号控制所述多级摩擦部对应伸缩，所述车辆防滑控制方法包括：

获取车辆行驶路面的路面形貌信息；

根据当前牵引力、轮胎特性以及车辆重量获取所述行驶路面的摩擦系数；

根据所述路面形貌信息和所述摩擦系数确定所述行驶路面的路面状况；以及

根据所述行驶路面的路面状况输出所述控制信号以对所述多级摩擦部进行控制；

其中，所述多级摩擦部包括一级摩擦部和二级摩擦部，所述一级摩擦部适于与安装于车辆上的伸缩臂相连，所述二级摩擦部的一端可伸缩地与所述一级摩擦部的一端相连，根据所述行驶路面的路面状况对所述多级摩擦部进行控制包括：在根据所述路面形貌信息确定所述行驶路面为第一类形貌且所述行驶路面的摩擦系数处于第一取值范围时，控制所述一级摩擦部伸展开，以使所述一级摩擦部咬合所述行驶路面；在根据所述路面形貌信息确定所述行驶路面为第二类形貌且所述行驶路面的摩擦系数处于第二取值范围时，控制所述一级摩擦部和所述二级摩擦部均伸展开，以使所述一级摩擦部和所述二级摩擦部分别咬合所述行驶路面，其中，所述第二取值范围的上限值小于所述第一取值范围的下限值。

8.如权利要求7所述的车辆防滑控制方法，其特征在于，所述车辆防滑控制方法还包括：

根据所述车辆的各个车轮的转动速度判断所述车轮是否发生打滑；以及

在确定所述车轮发生打滑时输出防滑系统触发指令。

9.如权利要求7所述的车辆防滑控制方法，其特征在于，所述多级摩擦部还包括三级摩擦部，所述三级摩擦部的一端可伸缩地与所述二级摩擦部的另一端相连，根据所述行驶路面的路面状况对所述多级摩擦部进行控制还包括：

在根据所述路面形貌信息确定所述行驶路面为第三类形貌且所述行驶路面的摩擦系数处于第三取值范围时控制所述一级摩擦部、所述二级摩擦部和所述三级摩擦部均伸展开，以使所述一级摩擦部、所述二级摩擦部和所述三级摩擦部分别咬合所述行驶路面，其中，所述第三取值范围的上限值小于所述第二取值范围的下限值。

10.如权利要求8所述的车辆防滑控制方法，其特征在于，所述车辆防滑控制方法还包括：如果所述车轮打滑状态消失，控制所述多级摩擦部对应收缩至原始状态。

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