CN108116233A - 车辆及其车速计算方法和装置 - Google Patents

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CN108116233A CN201611075944.0A CN201611075944A CN108116233A CN 108116233 A CN108116233 A CN 108116233A CN 201611075944 A CN201611075944 A CN 201611075944A CN 108116233 A CN108116233 A CN 108116233A
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Abstract

本发明公开了一种车辆及其车速计算方法和装置，其中，车辆通过轮边电机进行驱动，且车辆的每个车轮对应设置一个轮边电机，所述方法包括以下步骤：获取每个车轮的轮速信息和车辆的纵向加速度信息；根据每个车轮的轮速信息和车辆的纵向加速度信息判断是否有车轮出现轮速异常情况，其中，轮速异常情况包括制动时轮速下降的情况和驱动时车轮打滑的情况；如果有车轮出现轮速异常情况，则根据出现轮速异常情况的车轮的个数对车辆的车速进行计算。根据本发明的方法，能够大大提高车速计算的准确性。

Description

车辆及其车速计算方法和装置
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种车辆的车速计算方法、一种车辆的车速计算装置和一种车辆。
背景技术
随着汽车产业及经济的发展，汽车的使用越来越普及，城市道路的交通状况越来越拥挤。我们对于车辆的稳定性的要求也越来越高，以避免交通事故的发生。在车辆制动或驱动时需要得出一个准确的车速，以便车辆其他系统根据车速来进行一系列的控制措施来增强车辆在异常情况或突发状况时的稳定性。目前，车辆的车速计算大多是以从动轮的轮速为基准来计算，对于四轮驱动的车辆来说，车速计算还不够准确。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种车辆的车速计算方法，能够大大提高车速计算的准确性。
本发明的第二个目的在于提出一种车辆的车速计算装置。
本发明的第三个目的在于提出一种车辆。
为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种车辆的车速计算方法，其中，所述车辆通过轮边电机进行驱动，且所述车辆的每个车轮对应设置一个轮边电机，所述方法包括以下步骤：获取所述每个车轮的轮速信息和所述车辆的纵向加速度信息；根据所述每个车轮的轮速信息和所述车辆的纵向加速度信息判断是否有车轮出现轮速异常情况，其中，所述轮速异常情况包括制动时轮速下降的情况和驱动时车轮打滑的情况；如果有车轮出现轮速异常情况，则根据出现轮速异常情况的车轮的个数对所述车辆的车速进行计算。
根据本发明实施例的车辆的车速计算方法，通过获取每个车轮的轮速信息和车辆的纵向加速度信息，并根据每个车轮的轮速信息和车辆的纵向加速度信息判断是否有车轮出现轮速异常情况，以及在有车轮出现轮速异常情况时，则根据出现轮速异常情况的车轮的个数对所述车辆的车速进行计算，由此，可大大提高车速计算的准确性。
为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种车辆的车速计算装置，其中，所述车辆通过轮边电机进行驱动，且所述车辆的每个车轮对应设置一个轮边电机，所述装置包括：获取模块，所述获取模块用于获取所述每个车轮的轮速信息和所述车辆的纵向加速度信息；判断模块，所述判断模块用于根据所述每个车轮的轮速信息和所述车辆的纵向加速度信息判断是否有车轮出现轮速异常情况，其中，所述轮速异常情况包括制动时轮速下降的情况和驱动时车轮打滑的情况；计算模块，所述计算模块用于在有车轮出现轮速异常情况时，根据出现轮速异常情况的车轮的个数对所述车辆的车速进行计算。
根据本发明实施例的车辆的车速计算装置，通过获取模块获取每个车轮的轮速信息和车辆的纵向加速度信息，并通过判断模块根据每个车轮的轮速信息和车辆的纵向加速度信息判断是否有车轮出现轮速异常情况，以及在有车轮出现轮速异常情况时，通过计算模块根据出现轮速异常情况的车轮的个数对所述车辆的车速进行计算，由此，可大大提高车速计算的准确性。
为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种车辆，其包括本发明第二方面实施例提出的车辆的车速计算装置。
根据本发明实施例的车辆，可大大提高车速计算的准确性。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1为根据本发明实施例的车辆的车速计算方法的流程图；
图2为根据本发明一个实施例的车辆的结构示意图；
图3为根据本发明一个实施例的左前轮出现轮速异常情况的受力示意图；
图4为根据本发明一个实施例的两个前轮出现轮速异常情况的受力示意图；
图5为根据本发明一个实施例的两个对角轮出现轮速异常情况的受力示意图；
图6为根据本发明一个实施例的三个车轮出现轮速异常情况的受力示意图；
图7为根据本发明一个实施例的四个车轮出现轮速异常情况的受力示意图；
图8为根据本发明一个具体实施例的车辆的车速计算方法的流程图；
图9为制动时轮速下降的情况下采用本发明实施例的车速计算方法计算的车速效果图；
图10为驱动时车轮打滑的情况下采用本发明实施例的车速计算方法计算的车速效果图；
图11为根据本发明实施例的车辆的车速计算装置的方框示意图；
图12为根据本发明实施例的车辆的方框示意图。
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。
下面结合附图来描述本发明实施例的车辆及其车速计算方法和装置。
图1为根据本发明实施例的车辆的车速计算方法的流程图。
需要说明的是，本发明实施例的车辆可通过轮边电机进行驱动，且车辆的每个车轮可对应设置一个轮边电机。如图2所示，左前轮1FL由轮边电机2FL驱动或制动，右前轮1FR由轮边电机2FR驱动或制动，左后轮1RL由轮边电机2RL驱动或制动，右后轮1RR由轮边电机2RR驱动或制动，轮边电机控制器MCU可控制上述各个轮边电机的驱动力和制动力的大小和方向。
如图1所示，本发明实施例的车辆的车速计算方法，包括以下步骤：
S1，获取每个车轮的轮速信息和车辆的纵向加速度信息。
参照图2，可通过对应每个车轮设置的轮速传感器3FL、3FR、3RL和3RR分别获取左前轮1FL、右前轮1FR、左后轮1RL和右后轮1RR的轮速，并可通过纵向加速度传感器获取车辆的纵向加速度。
S2，根据每个车轮的轮速信息和车辆的纵向加速度信息判断是否有车轮出现轮速异常情况，其中，轮速异常情况包括制动时轮速下降的情况和驱动时车轮打滑的情况。
在本发明的一个实施例中，车辆的ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)可根据每个车轮的轮速和车辆的纵向加速度判断是否有车轮出现轮速异常情况。举例而言，当两个前轮的轮速高于两个后轮的轮速，并且车辆的纵向加速度大于零时，可判断两个前轮被施加了额外的驱动力，即两个前轮出现驱动时车轮打滑的情况；当两个前轮的轮速高于两个后轮的轮速，并且车辆的纵向加速度小于零时，可判断两个后轮被施加了额外的制动力，即两个后轮出现制动时轮速下降的情况。
S3，如果有车轮出现轮速异常情况，则根据出现轮速异常情况的车轮的个数对车辆的车速进行计算。
一般地，在四个车轮均未出现轮速异常情况时，四个车轮的轮速相同，此时车辆的车速与四个车轮的轮速均值成正比例关系，即可根据四个车轮的轮速均值计算车辆的车速。而当有车轮出现轮速异常情况时，四个车轮的轮速不相同，车辆的车速不能够根据四个车轮的轮速均值进行计算。
在本发明的一个实施例中，如果出现轮速异常情况的车轮的个数为一个，则根据该出现轮速异常情况的车轮的同侧和对侧的两个对角车轮的轮速的均值对车辆的车速进行计算。如图3所示，当左前轮因额外施加了制动力Fb或驱动力Fu而出现制动时轮速下降的情况或驱动时车轮打滑的情况时，可根据右前轮和左后轮的轮速的均值对车辆的车速进行计算。
在本发明的一个实施例中，如果出现轮速异常情况的车轮的个数为两个，则根据未出现轮速异常情况的两个车轮的轮速的均值对车辆的车速进行计算。如图4所示，当两个前轮因额外施加了制动力Fb或驱动力Fu而出现制动时轮速下降的情况或驱动时车轮打滑的情况时，可根据两个后轮的轮速的均值对车辆的车速进行计算。如图5所示，当两个对角轮(左前轮和右后轮，或右前轮和左后轮)因额外施加了制动力Fb或驱动力Fu而出现制动时轮速下降的情况或驱动时车轮打滑的情况时，可根据另两个对角轮(右前轮和左后轮，或左前轮和右后轮)的轮速的均值对车辆的车速进行计算。
在本发明的一个实施例中，如果出现轮速异常情况的车轮的个数为三个，则根据未出现轮速异常情况的车轮的轮速对车辆的车速进行计算。如图6所示，当左前轮、左后轮和右前轮因额外施加了制动力Fb或驱动力Fu而出现制动时轮速下降的情况或驱动时车轮打滑的情况时，可根据右后轮的轮速对车辆的车速进行计算。
在本发明的一个实施例中，如果出现轮速异常情况的车轮的个数为四个，则根据车辆制动或驱动行驶时的初始车速和车辆的瞬时加速度对车辆的车速进行计算。也就是说，如图7所示，当车辆的四个车轮均因额外施加了制动力Fb或驱动力Fu而出现制动时轮速下降的情况或驱动时车轮打滑的情况时，可根据斜率法，利用公式v＝v0+a*t对车辆的车速进行计算。其中，v为车辆的车速，v0为车辆制动或驱动行驶时的初始车速，t为时间，a为车辆的瞬时加速度，其中，制动时a为负值，驱动时a为正值。
需要说明的是，上述图3至图7中各个制动力Fb或驱动力Fu的大小不尽相同。
根据本发明实施例的车辆的车速计算方法，通过获取每个车轮的轮速信息和车辆的纵向加速度信息，并根据每个车轮的轮速信息和车辆的纵向加速度信息判断是否有车轮出现轮速异常情况，以及在有车轮出现轮速异常情况时，则根据出现轮速异常情况的车轮的个数对所述车辆的车速进行计算，由此，可大大提高车速计算的准确性。
在本发明的一个具体实施例中，如图8所示，车辆的车速计算方法可包括以下步骤：
S801，判断每个车轮是否出现轮速异常情况。如果是，则执行步骤S802；如果否，则执行步骤S811。
S802，获取出现轮速异常情况的车轮的个数。
S803，单个车轮出现轮速异常。
S804，根据出现轮速异常情况的车轮的同侧和对侧的两个对角车轮的轮速的均值计算车速。
S805，两个车轮出现轮速异常。
S806，根据另两个未出现轮速异常情况的车轮的轮速的均值计算车速。
S807，三个车轮出现轮速异常。
S808，根据未出现轮速异常情况的车轮的轮速计算车速。
S809，四个车轮出现轮速异常。
S810，根据斜率法计算车速。
S811，根据四个车轮的轮速的均值计算车速。
S812，输出车速。
图9和图10分别为制动时轮速下降的情况和驱动时车轮打滑的情况下采用本发明实施例的车速计算方法计算的车速效果图。由图9和图10可知，本发明实施例的方法能够缩小轮速异常情况下的车速偏差。
为实现上述实施例的车辆的车速计算方法，本发明还提出一种车辆的车速计算装置。
如图11所示，本发明实施例的车辆的车速计算装置，包括：获取模块10、判断模块20和计算模块30。
其中，获取模块10用于获取每个车轮的轮速信息和车辆的纵向加速度信息；判断模块20用于根据每个车轮的轮速信息和车辆的纵向加速度信息判断是否有车轮出现轮速异常情况，其中，轮速异常情况包括制动时轮速下降的情况和驱动时车轮打滑的情况；计算模块30用于在有车轮出现轮速异常情况时，根据出现轮速异常情况的车轮的个数对车辆的车速进行计算。
参照图2，获取模块10可包括对应每个车轮设置的轮速传感器3FL、3FR、3RL和3RR，以及纵向加速度传感器11，可通过对应每个车轮设置的轮速传感器3FL、3FR、3RL和3RR分别获取左前轮1FL、右前轮1FR、左后轮1RL和右后轮1RR的轮速，并可通过纵向加速度传感器11获取车辆的纵向加速度。
在本发明的一个实施例中，判断模块20和计算模块30可集成于车辆的ECU中。判断模块20可根据每个车轮的轮速和车辆的纵向加速度判断是否有车轮出现轮速异常情况。举例而言，当两个前轮的轮速高于两个后轮的轮速，并且车辆的纵向加速度大于零时，判断模块20可判断两个前轮被施加了额外的驱动力，即两个前轮出现驱动时车轮打滑的情况；当两个前轮的轮速高于两个后轮的轮速，并且车辆的纵向加速度小于零时，判断模块20可判断两个后轮被施加了额外的制动力，即两个后轮出现制动时轮速下降的情况。
一般地，在四个车轮均未出现轮速异常情况时，四个车轮的轮速相同，此时车辆的车速与四个车轮的轮速均值成正比例关系，即计算模块30可根据四个车轮的轮速均值计算车辆的车速。而当有车轮出现轮速异常情况时，四个车轮的轮速不相同，车辆的车速不能够根据四个车轮的轮速均值进行计算。
在本发明的一个实施例中，当出现轮速异常情况的车轮的个数为一个时，计算模块30可根据该出现轮速异常情况的车轮的同侧和对侧的两个对角车轮的轮速的均值对车辆的车速进行计算。如图3所示，当左前轮因额外施加了制动力Fb或驱动力Fu而出现制动时轮速下降的情况或驱动时车轮打滑的情况时，计算模块30可根据右前轮和左后轮的轮速的均值对车辆的车速进行计算。
在本发明的一个实施例中，当出现轮速异常情况的车轮的个数为两个时，计算模块30可根据未出现轮速异常情况的两个车轮的轮速的均值对车辆的车速进行计算。如图4所示，当两个前轮因额外施加了制动力Fb或驱动力Fu而出现制动时轮速下降的情况或驱动时车轮打滑的情况时，计算模块30可根据两个后轮的轮速的均值对车辆的车速进行计算。如图5所示，当两个对角轮(左前轮和右后轮，或右前轮和左后轮)因额外施加了制动力Fb或驱动力Fu而出现制动时轮速下降的情况或驱动时车轮打滑的情况时，计算模块30可根据另两个对角轮(右前轮和左后轮，或左前轮和右后轮)的轮速的均值对车辆的车速进行计算。
在本发明的一个实施例中，当出现轮速异常情况的车轮的个数为三个时，计算模块30可根据未出现轮速异常情况的车轮的轮速对车辆的车速进行计算。如图6所示，当左前轮、左后轮和右前轮因额外施加了制动力Fb或驱动力Fu而出现制动时轮速下降的情况或驱动时车轮打滑的情况时，计算模块30可根据右后轮的轮速对车辆的车速进行计算。
在本发明的一个实施例中，当出现轮速异常情况的车轮的个数为四个时，计算模块30可根据车辆制动或驱动行驶时的初始车速和车辆的瞬时加速度对车辆的车速进行计算。也就是说，如图7所示，当车辆的四个车轮均因额外施加了制动力Fb或驱动力Fu而出现制动时轮速下降的情况或驱动时车轮打滑的情况时，可根据斜率法，利用公式v＝v0+a*t对车辆的车速进行计算。其中，v为车辆的车速，v0为车辆制动或驱动行驶时的初始车速，t为时间，a为车辆的瞬时加速度，其中，制动时a为负值，驱动时a为正值。
需要说明的是，上述图3至图7中各个制动力Fb或驱动力Fu的大小不尽相同。
根据本发明实施例的车辆的车速计算装置，通过获取模块获取每个车轮的轮速信息和车辆的纵向加速度信息，并通过判断模块根据每个车轮的轮速信息和车辆的纵向加速度信息判断是否有车轮出现轮速异常情况，以及在有车轮出现轮速异常情况时，通过计算模块根据出现轮速异常情况的车轮的个数对所述车辆的车速进行计算，由此，可大大提高车速计算的准确性。
对应上述实施例，本发明还提出一种车辆。
如图12所示，本发明实施例的车辆200，包括本发明上述实施例提出的车速计算装置100，其具体的实施方式可参照上述实施例，为避免冗余，在此不再赘述。
根据本发明实施例的车辆，可大大提高车速计算的准确性。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
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 (11)

1.一种车辆的车速计算方法，其特征在于，所述车辆通过轮边电机进行驱动，且所述车辆的每个车轮对应设置一个轮边电机，所述方法包括以下步骤：
获取所述每个车轮的轮速信息和所述车辆的纵向加速度信息；
根据所述每个车轮的轮速信息和所述车辆的纵向加速度信息判断是否有车轮出现轮速异常情况，其中，所述轮速异常情况包括制动时轮速下降的情况和驱动时车轮打滑的情况；
如果有车轮出现轮速异常情况，则根据出现轮速异常情况的车轮的个数对所述车辆的车速进行计算。
2.根据权利要求1所述的车辆的车速计算方法，其特征在于，根据出现轮速异常情况的车轮的个数对所述车辆的车速进行计算，包括：
如果出现轮速异常情况的车轮的个数为一个，则根据该出现轮速异常情况的车轮的同侧和对侧的两个对角车轮的轮速的均值对所述车辆的车速进行计算。
3.根据权利要求1所述的车辆的车速计算方法，其特征在于，根据出现轮速异常情况的车轮的个数对所述车辆的车速进行计算，还包括：
如果出现轮速异常情况的车轮的个数为两个，则根据未出现轮速异常情况的两个车轮的轮速的均值对所述车辆的车速进行计算。
4.根据权利要求1所述的车辆的车速计算方法，其特征在于，根据出现轮速异常情况的车轮的个数对所述车辆的车速进行计算，还包括：
如果出现轮速异常情况的车轮的个数为三个，则根据未出现轮速异常情况的车轮的轮速对所述车辆的车速进行计算。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的车辆的车速计算方法，其特征在于，根据出现轮速异常情况的车轮的个数对所述车辆的车速进行计算，还包括：
如果出现轮速异常情况的车轮的个数为四个，则根据所述车辆制动或驱动行驶时的初始车速和所述车辆的瞬时加速度对所述车辆的车速进行计算。
6.一种车辆的车速计算装置，其特征在于，所述车辆通过轮边电机进行驱动，且所述车辆的每个车轮对应设置一个轮边电机，所述装置包括：
获取模块，所述获取模块用于获取所述每个车轮的轮速信息和所述车辆的纵向加速度信息；
判断模块，所述判断模块用于根据所述每个车轮的轮速信息和所述车辆的纵向加速度信息判断是否有车轮出现轮速异常情况，其中，所述轮速异常情况包括制动时轮速下降的情况和驱动时车轮打滑的情况；
计算模块，所述计算模块用于在有车轮出现轮速异常情况时，根据出现轮速异常情况的车轮的个数对所述车辆的车速进行计算。
7.根据权利要求6所述的车辆的车速计算装置，其特征在于，当出现轮速异常情况的车轮的个数为一个时，所述计算模块根据该出现轮速异常情况的车轮的同侧和对侧的两个对角车轮的轮速的均值对所述车辆的车速进行计算。
8.根据权利要求6所述的车辆的车速计算装置，其特征在于，当出现轮速异常情况的车轮的个数为两个时，所述计算模块根据未出现轮速异常情况的两个车轮的轮速的均值对所述车辆的车速进行计算。
9.根据权利要求6所述的车辆的车速计算装置，其特征在于，当出现轮速异常情况的车轮的个数为三个时，所述计算模块根据未出现轮速异常情况的车轮的轮速对所述车辆的车速进行计算。
10.根据权利要求6-9中任一项所述的车辆的车速计算装置，其特征在于，当出现轮速异常情况的车轮的个数为四个时，所述计算模块根据所述车辆制动或驱动行驶时的初始车速和所述车辆的瞬时加速度对所述车辆的车速进行计算。
11.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求6-10中任一项所述的车辆的车速计算装置。
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