CN109774703A - 车辆及其自动驾驶方法、装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车辆及其自动驾驶方法、装置，自动驾驶方法包括：在分离路面紧急制动工况下，获取车辆当前在高附着系数路面侧与低附着系数路面侧的制动压力差；根据制动压力差，获取车辆当前的第一横向力矩；根据车辆的状态信息，获取车辆所需的第二横向力矩；根据第一横向力矩和第二横向力矩，获取对车辆上方向盘的调整参数；将调整参数发送给电子助力转向系统，以根据调整参数对方向盘进行调整；其中，调整参数包括方向盘的转角和方向盘的转速。由此，在车辆处于分离路面紧急制动工况时，能够自动地对车辆方向盘进行相应的调整，从而在不影响车辆的制动性能的前提下，大大提高了车辆的稳定性，同时提升了带有自动驾驶功能的车辆的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种车辆的自动驾驶方法、一种车辆的自动驾驶装置和一种车辆。
背景技术
相关技术中，车辆在分离路面紧急制动工况下行驶时，无法兼顾车辆的制动性能和稳定性。如果想要获取较高的制动性能，则会使车辆的稳定性降低，如果想要获取较高的稳定性，则会使车辆的制动性能下降。
另外，对于带有自动驾驶功能的车辆，在分离路面紧急制动工况下，需要通知驾驶员人为地对车辆进行控制，安全性较低，同时，也无法兼顾车辆的制动性能和稳定性。
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，本发明的第一个目的在于提出一种车辆的自动驾驶方法，在车辆处于分离路面紧急制动工况时，能够自动地对车辆方向盘进行相应的调整，从而在不影响车辆的制动性能的前提下，大大提高了车辆的稳定性，同时提升了带有自动驾驶功能的车辆的安全性。
本发明的第二个目的在于提出一种车辆的自动驾驶装置。
本发明的第三个目的在于提出一种车辆。
本发明的第四个目的在于提出一种电子设备。
本发明的第五个目的在于提出一种非临时性计算机可读存储介质。
为实现上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种车辆的自动驾驶方法，包括：在分离路面紧急制动工况下，获取车辆当前在高附着系数路面侧与低附着系数路面侧的制动压力差；根据所述制动压力差，获取所述车辆当前的第一横向力矩；根据所述车辆的状态信息，获取所述车辆所需的第二横向力矩；根据所述第一横向力矩和所述第二横向力矩，获取对所述车辆上方向盘的调整参数；将所述调整参数发送给电子助力转向系统，以根据所述调整参数对所述方向盘进行调整；其中，所述调整参数包括所述方向盘的转角和所述方向盘的转速。
根据本发明实施例的车辆的自动驾驶方法，在分离路面紧急制动工况下，获取车辆当前在高附着系数路面侧与低附着系数路面侧的制动压力差，并根据制动压力差，获取车辆当前的第一横向力矩，以及根据车辆的状态信息，获取车辆所需的第二横向力矩，并根据第一横向力矩和第二横向力矩，获取对车辆上方向盘的调整参数，以及将调整参数发送给电子助力转向系统，以根据调整参数对方向盘进行调整。由此，在车辆处于分离路面紧急制动工况时，能够自动地对车辆方向盘进行相应的调整，从而在不影响车辆的制动性能的前提下，大大提高了车辆的稳定性，同时提升了带有自动驾驶功能的车辆的安全性。
另外，根据本发明上述实施例的车辆的自动驾驶方法还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的一个实施例，所述获取所述车辆所需的第二横向力矩之后，还包括：获取车身的横摆角速度；获取车辆的前后轴载荷和前后轴轴距；根据所述横摆角速度、前后轴载荷和前后轴轴距，得到所述车辆的第三横向力矩；如果所述第三横向力矩与所述第二横向力矩之间的差值超过预设的阈值，则利用所述第三横向力矩对所述第二横向力矩进行修正。
根据本发明的一个实施例，所述获取车辆当前在高附着系数路面侧与低附着系数路面侧的制动压力差，包括：获取所述车辆当前的车速、车轮的轮速以及车轮对应的防抱死刹车系统中控制阀的开度；针对每个车轮，根据所述当前的车速和车轮的轮速，获取所述车轮的滑移率，根据所述滑移率、所述车轮对应的控制阀的开度，得到所述车轮的轮边制动力；获取属于高附着系数路面侧的车轮的轮边制动力的第一和值，以及属于低附着系数路面侧的车轮的轮边制动力的第二和值，根据所述第一和值和所述第二和值，得到所述制动压力差。
根据本发明的一个实施例，所述根据所述制动压力差，获取所述车辆当前的第一横向力矩，包括：根据所述制动压力差和所述车辆的轮距，得到所述第一横向力矩。
根据本发明的一个实施例，所述据所述调整参数对所述方向盘进行调整之后，还包括：继续检测所述方向盘当前的转角和转速；如果所述方向盘当前的转角和转速与所述调整参数中转角和转速不一致时，继续对所述方向盘进行调整。
根据本发明的一个实施例，所述获取车辆当前在高附着系数路面侧与低附着系数路面侧的制动压力差之前，还包括：检测所述车辆两侧车轮的滑移率和/或两侧车轮对应的路面类型；根据所述滑移率和/或路面类型，判断所述车辆是否处于分离路面紧急制动工况。
为实现上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种车辆的自动驾驶装置，包括：转向修正系统，用于在分离路面紧急制动工况下，获取车辆当前在高附着系数路面侧与低附着系数路面侧的制动压力差，根据所述制动压力差，获取所述车辆当前的第一横向力矩，根据所述车辆的状态信息，获取所述车辆所需的第二横向力矩，根据所述第一横向力矩和所述第二横向力矩，获取对所述车辆上方向盘的调整参数，并发送给电子助力转向系统，以根据所述调整参数对所述方向盘进行调整；其中，所述调整参数包括所述方向盘的转角和所述方向盘的转速；所述电子助力转向系统，用于接收所述调整参数，并根据所述调整参数对所述方向盘进行调整。
根据本发明实施例的车辆的自动驾驶装置，通过转向修正系统在分离路面紧急制动工况下，获取车辆当前在高附着系数路面侧与低附着系数路面侧的制动压力差，根据制动压力差，获取车辆当前的第一横向力矩，根据车辆的状态信息，获取车辆所需的第二横向力矩，根据第一横向力矩和第二横向力矩，获取对车辆上方向盘的调整参数，并发送给电子助力转向系统，以及通过电子助力转向系统接收调整参数，并根据调整参数对方向盘进行调整。由此，在车辆处于分离路面紧急制动工况时，能够自动地对车辆方向盘进行相应的调整，从而在不影响车辆的制动性能的前提下，大大提高了车辆的稳定性，同时提升了带有自动驾驶功能的车辆的安全性。
另外，根据本发明上述实施例的车辆的自动驾驶装置可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的一个实施例，车辆的自动驾驶装置还包括：安装在车身上的横摆角速度传感器，用于检测车身的横摆角速度；第三获取模块与所述横摆角速度传感器连接，还用于从所述横摆角速度传感器处获取所述横摆角速度，获取车辆的前后轴载荷和前后轴轴距，根据所述横摆角速度、前后轴载荷和前后轴轴距，得到所述车辆的第三横向力矩，如果所述第三横向力矩与所述第二横向力矩之间的差值超过预设的阈值，则利用所述第三横向力矩对所述第二横向力矩进行修正。
根据本发明的一个实施例，车辆的自动驾驶装置还包括：与所述第一获取模块连接的防抱死刹车系统；所述第一获取模块，用于从所述防抱死刹车系统中获取所述车辆当前的车速、车轮的轮速以及车轮对应的控制阀的开度，针对每个车轮，根据所述当前的车速和车轮的轮速，获取所述车轮的滑移率，根据所述滑移率、所述车轮对应的控制阀的开度，得到所述车轮的轮边制动力，以及获取属于高附着系数路面侧的车轮的轮边制动力的第一和值，以及属于低附着系数路面侧的车轮的轮边制动力的第二和值，根据所述第一和值和所述第二和值，得到所述制动压力差。
为实现上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种车辆，包括本发明第二方面实施例提出的车辆的自动驾驶装置。
根据本发明实施例的车辆，通过上述的车辆的自动驾驶装置，在车辆处于分离路面紧急制动工况时，能够自动地对车辆方向盘进行相应的调整，从而在不影响车辆的制动性能的前提下，大大提高了车辆的稳定性，同时提升了带有自动驾驶功能的车辆的安全性。
为实现上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时，实现本发明第一方面实施例提出的车辆的自动驾驶方法。
根据本发明实施例的电子设备，通过执行上述的车辆的自动驾驶方法，在车辆处于分离路面紧急制动工况时，能够自动地对车辆方向盘进行相应的调整，从而在不影响车辆的制动性能的前提下，大大提高了车辆的稳定性，同时提升了带有自动驾驶功能的车辆的安全性。
为实现上述目的，本发明第五方面实施例提出了一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明第一方面实施例提出的车辆的自动驾驶方法。
根据本发明实施例的非临时性计算机可读存储介质，通过执行上述的车辆的自动驾驶方法，在车辆处于分离路面紧急制动工况时，能够自动地对车辆方向盘进行相应的调整，从而在不影响车辆的制动性能的前提下，大大提高了车辆的稳定性，同时提升了带有自动驾驶功能的车辆的安全性。
附图说明
图1是根据本发明实施例的车辆的自动驾驶方法的流程图；
图2是根据本发明一个实施例的获取车辆当前在高附着系数路面侧与低附着系数路面侧的制动压力差的方法的流程图；
图3是根据本发明一个实施例的对第二横向力矩进行修正的方法的流程图；
图4是根据本发明实施例的车辆的自动驾驶装置的方框示意图；
图5是根据本发明一个实施例的车辆的自动驾驶装置的方框示意图；
图6是根据本发明另一个实施例的车辆的自动驾驶装置的方框示意图。
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。
下面参考附图来描述根据本发明实施例提出的车辆的自动驾驶方法、车辆的自动驾驶装置、车辆、电子设备和非临时性计算机可读存储介质。
图1是根据本发明实施例的车辆的自动驾驶方法的流程图。如图1所示，本发明实施例的车辆的自动驾驶方法可包括以下步骤：
S1，在分离路面紧急制动工况下，获取车辆当前在高附着系数路面侧与低附着系数路面侧的制动压力差。
需要说明的是，分离路面指的是，附着系数差异较大的路面，因此，车辆处于分离路面，即车辆左右两侧车轮所在路面的附着系数的比值超过预设值，其中，预设值可为2，例如，车辆一侧的车轮在附着系数为0.9的沥青路面，车辆另一侧的车轮在附着系数为0.1的冰面。如果车辆在上述分离路面上进行制动，则说明车辆处于分离路面紧急制动工况。其中，附着系数较大的一侧为高附着系数路面侧，附着系数较小的一侧为低附着系数路面侧，附着系数越大，对应的制动压力就越大。
作为一种可能的实施方式，本发明的一个实施例中，提出了一种获取车辆当前在高附着系数路面侧与低附着系数路面侧的制动压力差的方法，如图2所示，该方法可包括以下步骤：
S201，获取车辆当前的车速、车轮的轮速以及车轮对应的防抱死刹车系统中控制阀的开度。
具体地，通过防抱死刹车系统(或ESP(Electronic Stability Program，车身电子稳定系统)控制系统)中的车速传感器检测车辆当前的车速V，以及通过防抱死刹车系统(或ESP控制系统)中的轮速传感器分别检测车辆的四个车轮的轮速，即，右前轮的轮速Wfr、左前轮的轮速Wfl、右后轮的轮速Wrr和左后轮的轮速Wrl，并通过防抱死刹车系统(或ESP控制系统)中的控制阀的开度传感器检测车辆的四个车轮对应的控制阀的开度，即，右前轮对应的防抱死刹车系统中控制阀的开度Sfr、左前轮对应的防抱死刹车系统中控制阀的开度Sfl、右后轮对应的防抱死刹车系统中控制阀的开度Srr和左后轮对应的防抱死刹车系统中控制阀的开度Srl。
S202，针对每个车轮，根据当前的车速和车轮的轮速，获取车轮的滑移率，根据滑移率、车轮对应的控制阀的开度，得到车轮的轮边制动力。
其中，通过Split ASC(Split Active stability control，分离主动稳定控制)控制模块接收防抱死刹车系统(或ESP控制系统)发送的车辆当前的车速V、车轮的轮速以及车轮对应的防抱死刹车系统中控制阀的开度，并根据车辆当前的车速V和车轮的轮速获取车轮的滑移率，以及根据滑移率、车轮对应的控制阀的开度，得到车轮的轮边制动力。
具体而言，车辆当前的车速V、车轮的轮速和车轮的滑移率存在着一定的关系，因此，在获取到车辆当前的车速V和每个车轮的轮速(包括Wfr、Wfl、Wrr、Wrl)后，可根据当前的车速V和每个车轮的轮速分别获取每个车轮的滑移率(即，右前轮的滑移率λfr、左前轮的滑移率λfl、右后轮的滑移率λrr和左后轮的滑移率λrl)。
进一步地，根据每个车轮的滑移率和每个车轮对应的控制阀的开度(包括Sfr、Sfl、Srr、Srl)，可得到每个车轮对应的储能器的入口压力，即，右前轮对应的储能器的入口压力Pvfr、左前轮的轮边制动力Pvfl、右后轮的轮边制动力Pvrr和左后轮的轮边制动力Pvrl。根据每个车轮对应的储能器的入口压力和每个车轮的滑移率，可得到每个车轮的轮边制动力，即，右前轮的轮边制动力Ffr、左前轮的轮边制动力Ffl、右后轮的轮边制动力Frr和左后轮的轮边制动力Frl。
举例而言，针对车辆的右前轮，可根据以下公式生成车辆的右前轮的滑移率λfr：
其中，V为车辆当前的车速，Wfr为右前轮的轮速，λfr为右前轮的滑移率。
也就是说，在获取到车辆当前的车速V和右前轮的轮速Wfr后，可结合公式(1)计算出右前轮的滑移率λfr。
进一步地，在计算出右前轮的滑移率λfr后，可根据以下公式生成右前轮对应的蓄能器的入口压力Pvfr：
Pvfr＝f(t)*λfr*Sfr (2)，
其中，f(t)为压力调节标定因子，λfr为右前轮的滑移率，Sfr为右前轮对应的防抱死刹车系统中控制阀的开度，Pvfr为右前轮对应的蓄能器的入口压力。
也就是说，在计算出右前轮的滑移率λfr后，将右前轮的滑移率λfr、右前轮对应的防抱死刹车系统中控制阀的开度Sfr代入公式(2)，以计算右前轮对应的蓄能器的入口压力Pvfr。
再进一步地，根据右前轮对应的防抱死刹车系统中控制阀的开度Sfr的大小，可判断出右前轮的制动轮缸处于增压过程还是处于减压过程。当判断出右前轮的制动轮缸处于增压过程时，可根据以下公式生成右前轮的制动轮缸压力P(t)fr：
其中，Pvfr为右前轮对应的蓄能器的入口压力，P(t)fr为右前轮的制动轮缸压力，并且Pvfr-P(t)fr≥1.79。
或者，可根据以下公式生成右前轮的制动轮缸压力P(t)fr：
其中，Pvfr为右前轮对应的蓄能器的入口压力，P(t)fr为右前轮的制动轮缸压力，并且Pvfr-P(t)fr＜1.79。
当判断出右前轮的制动轮缸处于减压过程时，可根据以下公式生成右前轮的制动轮缸压力P(t)fr：
其中，Prfr为右前轮对应的防抱死刹车系统中低压储液器的压力(可通过试验获得，例如，可为0.377MPa)，P(t)fr为右前轮的制动轮缸压力。
也就是说，在计算出右前轮对应的蓄能器的入口压力Pvfr后，如果右前轮的制动轮缸处于增压过程，则将右前轮对应的蓄能器的入口压力Pvfr代入公式(3)或公式(4)，以计算右前轮的制动轮缸压力P(t)fr；如果右前轮的制动轮缸处于减压过程，则根据公式(5)计算出右前轮的制动轮缸压力P(t)fr。
需要说明的是，右前轮的制动轮缸压力P(t)fr与右前轮的轮边制动力Ffr存在着一定的关系，即Ffr＝Uf*P(t)fr，其中，Uf为车辆的前轴因数，取决于车辆的前制动卡钳缸径、前制动有效半径、前摩擦系数等参数。因此，根据右前轮的制动轮缸压力P(t)fr可计算出右前轮的轮边制动力Ffr。
类似地，针对车辆的左前轮，可通过上述方式计算出左前轮的轮边制动力Ffr，为避免冗余，在此不再详述。
针对车辆的右后轮，可根据以下公式生成车辆的右后轮的滑移率λrr：
其中，V为车辆当前的车速，Wrr为右后轮的轮速，λrr为右后轮的滑移率。
也就是说，在获取到车辆当前的车速V和右后轮的轮速Wrr后，可结合公式(6)计算出右后轮的滑移率λrr。
进一步地，在计算出右后轮的滑移率λrr后，可根据以下公式生成右后轮对应的蓄能器的入口压力Pvrr：
Pvrr＝f(t)*λrr*Srr (7)，
其中，f(t)为压力调节标定因子，λrr为右后轮的滑移率，Srr为右后轮对应的防抱死刹车系统中控制阀的开度，Pvrr为右后轮对应的蓄能器的入口压力。
也就是说，在计算出右后轮的滑移率λrr后，将右后轮的滑移率λrr、右后轮对应的防抱死刹车系统中控制阀的开度Srr代入公式(7)，以计算右后轮对应的蓄能器的入口压力Pvrr。
再进一步地，根据右后轮对应的防抱死刹车系统中控制阀的开度Srr的大小，可判断出右后轮的制动轮缸处于增压过程还是处于减压过程。当判断出右后轮的制动轮缸处于增压过程时，可根据以下公式生成右后轮的制动轮缸压力P(t)rr：
其中，Pvrr为右后轮对应的蓄能器的入口压力，P(t)rr为右后轮的制动轮缸压力。
当判断出右后轮的制动轮缸处于减压过程时，可根据以下公式生成右后轮的制动轮缸压力P(t)rr：
其中，Prrr为右后轮对应的防抱死刹车系统中低压储液器的压力(可通过试验获得，例如，可为0.377MPa)，P(t)rr为右后轮的制动轮缸压力。
也就是说，在计算出右后轮对应的蓄能器的入口压力Pvrr后，如果右后轮的制动轮缸处于增压过程，则将右后轮对应的蓄能器的入口压力Pvrr代入公式(8)，以计算右后轮的制动轮缸压力P(t)rr；如果右后轮的制动轮缸处于减压过程，则根据公式(9)计算出右后轮的制动轮缸压力P(t)rr。
需要说明的是，右后轮的制动轮缸压力P(t)rr与右后轮的轮边制动力Frr存在着一定的关系，即Frr＝Ur*P(t)rr，其中，Ur为车辆的后轴因数，取决于车辆的后制动卡钳缸径、后制动有效半径、后摩擦系数等参数。因此，根据右后轮的制动轮缸压力P(t)rr可计算出右后轮的轮边制动力Frr。
类似地，针对车辆的左后轮，可通过上述方式计算出左后轮的轮边制动力Frl，为避免冗余，在此不再详述。
S203，获取属于高附着系数路面侧的车轮的轮边制动力的第一和值，以及属于低附着系数路面侧的车轮的轮边制动力的第二和值，根据第一和值和第二和值，得到制动压力差。
具体而言，在通过Split ASC控制模块依据上述方式计算出车辆的每个车轮的轮边制动力(即，右前轮的轮边制动力Ffr、左前轮的轮边制动力Ffl、右后轮的轮边制动力Frr和左后轮的轮边制动力Frl)后，对属于高附着系数路面侧的两个车轮对应的轮边制动力进行求和运算以得到第一和值，以及对属于低附着系数路面侧的两个车轮对应的轮边制动力进行求和运算以得到第二和值，并对第一和值和第二和值进行差值运算以得到制动压力差ΔF。
举例而言，假设属于高附着系数路面侧的两个车轮为左前轮和左后轮，属于低附着系数侧的两个车轮为右前轮和右后轮，则属于高附着系数路面侧的车轮的轮边制动力的第一和值为Ffl+Frl，属于低附着系数路面侧的车轮的轮边制动力的第二和值为Ffr+Frr，从而计算出制动压力差ΔF，即ΔF＝(Ffl+Frl)-(Ffr+Frr)。
S2，根据制动压力差，获取车辆当前的第一横向力矩。
具体地，根据制动压力差ΔF，获取车辆当前的第一横向力矩T1，包括：根据制动压力差ΔF和车辆的轮距h，得到第一横向力矩T1。
作为一种可能的实施方式，制动压力差ΔF、车辆的轮距h以及车辆当前的第一横向力矩T1存在着一定的关系，即，
其中，ΔF为车辆当前在高附着系数路面侧与低附着系数路面侧的制动压力差，h为车辆的轮距(车辆的轮距可在车辆出厂之前预先测量获取，并存储在车辆的存储单元中)，T1为车辆当前的第一横向力矩。
因此，在通过Split ASC控制模块依据上述方式获取车辆当前在高附着系数路面侧与低附着系数路面侧的制动压力差ΔF，并从车辆的存储单元中获取到车辆的轮距h后，将制动压力差ΔF和车辆的轮距h代入公式(10)，以计算车辆当前的第一横向力矩T1。
S3，根据车辆的状态信息，获取车辆所需的第二横向力矩。
车辆的状态信息可包括车辆当前的车速、制动踏板的当前位置等，车辆的状态信息和车辆所需的第二横向力矩T2存在着一定的对应关系，其中，可预先通过大量的试验获取该对应关系，并可将该对应关系以表格的形式存储在车辆的存储单元中。因此，在通过Split ASC控制模块接收到防抱死刹车系统(或ESP控制系统)发送的车辆的状态信息后，可调用车辆的存储单元中的表格，以获取车辆所需的第二横向力矩T2。
S4，根据第一横向力矩和第二横向力矩，获取对车辆上方向盘的调整参数。
具体而言，车辆上方向盘的调整参数可包括方向盘的转角和方向盘的转速，并且，方向盘的转角和方向盘的转速与第二横向力矩T2存在着一定的关系，即，
T2＝F(s(t)，v(t))， (11)
其中，s(t)为当前时刻方向盘所需的转速，v(t)为当前时刻方向盘所需的转角，F()为基于车辆转向特性的标定函数，T2为车辆所需的第二横向力矩。
同时，第一横向力矩T1与第二横向力矩T2存在着一定的映射关系。因此，在通过Split ASC控制模块获取到车辆当前的第一横向力矩T1和车辆所需的第二横向力矩T2后，结合第一横向力矩T1与第二横向力矩T2之间的映射关系，可分别获取当前时刻方向盘所需的转速s(t)和当前时刻方向盘所需的转角v(t)，即获取对车辆上方向盘的调整参数。在实际应用中，可结合试验工况对方向盘所需的转速s(t)和方向盘所需的转角v(t)的输出范围进行限制和诊断。
S5，将调整参数发送给电子助力转向系统，以根据调整参数对方向盘进行调整。
通过电子助力转向系统(EPS控制系统)实时检测方向盘的实际转速和方向盘的实际转角，并根据接收到Split ASC控制模块发送的调整数据，即当前时刻方向盘所需的转速s(t)和当前时刻方向盘所需的转角v(t)，对方向盘进行相应的调整。
具体而言，目前车辆在分离路面紧急制动工况下行驶时，无法兼顾车辆的制动效果和稳定性。如果想要获取高效的制动，则需要提高车辆在高附着系数路面侧的制动压力，使得车辆产生偏向于高附着系数路面侧的回转扭矩，从而使车辆的稳定性变差，此时，需要驾驶员及时地修正方向盘，以保证车辆稳定行驶；如果想要确保车辆在分离路面紧急制动工况下行驶的稳定性，则无法对高附着系数路面侧施加理想的制动压力，从而使车辆的制动性能下降，制动距离变长。
另外，对于带有自动驾驶功能的车辆，在分离路面紧急制动工况下，需要通知驾驶员人为地对车辆进行控制，一旦驾驶员不能及时地对车辆进行相应的控制，很容易发生交通事故，安全性较低，同时，也无法兼顾车辆的制动效果和稳定性。
因此，本发明实施例中，在分离路面紧急制动工况下，通过Split ASC控制模块接收防抱死刹车系统(或ESP控制系统)发送的车辆当前的车速、车轮的轮速以及根据协议(即，传输防抱死刹车系统中控制阀开度信号的规则，比如字符串长度、发送周期、检验规则等，一般通过私有CAN或者公共CAN传输)提供的车轮对应的防抱死刹车系统中控制阀的开度，并计算出车辆当前在高附着系数路面侧与低附着系数路面侧的制动压力差，以根据制动压力差，获取车辆当前的第一横向力矩，并根据车辆的状态信息，获取车辆所需的第二横向力矩，以及通过比对第一横向力矩和第二横向力矩，以获取对车辆上方向盘的调整参数，并将该调整参数发送给电子助力转向系统，以通过电子助力转向系统根据调整参数对方向盘进行调整。
由此，在车辆处于分离路面紧急制动工况时，能够自动地对车辆方向盘进行相应的调整，从而在不影响车辆的制动性能的前提下，大大提高了车辆的稳定性，同时提升了带有自动驾驶功能的车辆的安全性。
根据本发明的一个实施例，如果仅通过上述方式获取车辆所需的第二横向力矩，并根据第一横向力矩和第二横向力矩，获取对车辆上方向盘的调整参数，以根据调整参数对方向盘进行调整，那么获取到的第二横向力矩与理想的横向力矩可能会存在偏差较大的情况，从而使得获取到的对车辆上方向盘的调整参数不够准确，进而无法准确地对方向盘进行调整。因此，本发明实施例提出了一种对第二横向力矩进行修正的方法，如图3所示，该修正方法可包括以下步骤：
S301，获取车身的横摆角速度。
作为本发明的一种实施方式，可通过安装在车辆上的横摆角速度传感器获取车身的横摆角速度w(t)。
S302，获取车辆的前后轴载荷和前后轴轴距。
具体地，车辆的前轴载荷Mf、后轴载荷Mr、前轴轴距Lf以及后轴轴距Lr等车辆参数可在车辆出厂之前预先测量获取，并存储在车辆的存储单元中，以便于对第二横向力矩进行修正时调用。也就是说，可从车辆的存储单元中直接调用车辆的前轴载荷Mf、后轴载荷Mr、前轴轴距Lf以及后轴轴距Lr等车辆参数。
S303，根据横摆角速度、前后轴载荷和前后轴轴距，得到车辆的第三横向力矩。
具体而言，在获取到车身的横摆角速度w(t)以及车辆的前轴载荷Mf、后轴载荷Mr、前轴轴距Lf以及后轴轴距Lr后，通过以下公式生成车辆的第三横向力矩T3：
其中，Mf为车辆的前轴载荷，Lf为车辆的前轴轴距，Mr为车辆的后轴载荷，Lr为车辆的后轴轴距，w(t)为车身的横摆角速度，u为预设系数，T3为第三横向力矩。
也就是说，在获取到车身的横摆角速度w(t)以及车辆的前轴载荷Mf、后轴载荷Mr、前轴轴距Lf以及后轴轴距Lr后，可将车身的横摆角速度w(t)以及车辆的前轴载荷Mf、后轴载荷Mr、前轴轴距Lf以及后轴轴距Lr代入公式(12)，以计算出车辆的第三横向力矩T3。
S304，如果第三横向力矩与第二横向力矩之间的差值超过预设的阈值，则利用第三横向力矩对第二横向力矩进行修正。
具体而言，在通过上述方式计算出车辆的第三横向力矩T3后，通过比较第三横向力矩T3与第二横向力矩T2之间的差值与预设的阈值之间的大小关系，以判断是否需要对第二横向力矩T2进行修正。
如果第三横向力矩T3与第二横向力矩T2之间的差值小于预设的阈值，则说明第二横向力矩T2与理想的横向力矩的偏差较小，因此，无需对第二横向力矩T2进行修正。
如果第三横向力矩T3与第二横向力矩T2之间的差值超过预设的阈值，则说明第二横向力矩T2与理想的横向力矩的偏差较大，因此，需要利用第三横向力矩T3对第二横向力矩T2进行修正。例如，可将第三横向力矩T3作为第二横向力矩T2，或者，对第三横向力矩T3和第二横向力矩T2进行加权平均运算，并将运算结果作为第二横向力矩T2。
由此，通过车身的横摆角速度和车辆的前后轴载荷和前后轴轴距，能够准确地对第二横向力矩T2进行修正，从而能够准确地获取对车辆上方向盘的调整参数，进而能够准确有效地对方向盘进行相应的调整，大大提高了车辆的稳定性和安全性。
根据本发明的一个实施例，根据调整参数对方向盘进行调整之后，还包括：继续检测方向盘当前的转角和转速，如果方向盘当前的转角和转速与调整参数中转角和转速不一致时，继续对方向盘进行调整。
也就是说，在通过上述方式根据调整参数对方向盘进行调整之后，还需要继续检测方向盘当前的转角和转速，并将检测到的方向盘当前的转角和转速与调整参数进行比对。如果检测到的方向盘当前的转角和转速与调整参数中转角和转速一致，则说明此时方向盘的角度和转速可以满足车辆的稳定性的需求，如果检测到的方向盘当前的转角和转速与调整参数中转角和转速不一致，则说明此时方向盘的角度和转速无法满足车辆的稳定性的需求，因此，需要继续对方向盘进行调整。
根据本发明的一个实施例，获取车辆当前在高附着系数路面侧与低附着系数路面侧的制动压力差之前，还包括：检测车辆两侧车轮的滑移率和/或两侧车轮对应的路面类型；根据滑移率和/或路面类型，判断车辆是否处于分离路面紧急制动工况。
具体而言，在实际应用中，在获取车辆当前在高附着系数路面侧与低附着系数路面侧的制动压力差之前，还需要判断车辆是否处于分离路面紧急制动工况。如果判断出车辆处于分离路面紧急制动工况，则通过上述的车辆的自动驾驶方法对车辆进行控制。因此，为了能够更加及时有效地对车辆进行控制，本发明实施例提出了判断车辆是否处于分离路面紧急制动工况的方法。
作为本发明的一种实施方式，根据车辆的两侧车轮的滑移率，判断车辆是否处于分离路面紧急制动工况。具体地，车轮所在路面的附着系数与车轮的滑移率存在着一定的关系，因此，可通过基于附着系数与滑移率的变化曲线中小滑移率区间内的曲线的斜率识别附着系数、基于附着系数随滑移率的变化识别附着系数等方法，识别车辆左右两侧车轮所在路面的附着系数，并根据车辆左右两侧车轮所在路面的附着系数判断车辆是否处于分离路面紧急制动工况。如果车辆左右两侧车轮所在路面的附着系数差异较大，例如，车辆左右两侧车轮所在路面的附着系数的比值超过2，则判断车辆处于分离路面紧急制动工况。
作为本发明的另一种实施方式，根据车辆的两侧车轮对应的路面类型，判断车辆是否处于分离路面紧急制动工况。具体地，可将路面划分为多个等级或者将路面条件划分为一系列的离散状态(如，干、湿、雪、冰等)，通过识别路面类型(包括路面等级和路面的离散状态)，并根据路面的附着系数与路面类型的对应关系，确定车辆左右两侧车轮所在路面的附着系数，并根据车辆左右两侧车轮所在路面的附着系数判断车辆是否处于分离路面紧急制动工况。如果车辆左右两侧车轮所在路面的附着系数差异较大，例如，车辆左右两侧车轮所在路面的附着系数的比值超过2，则判断车辆处于分离路面紧急制动工况。
作为本发明的又一种实施方式，根据车辆两侧车轮的滑移率和两侧车轮对应的路面类型，判断车辆是否处于分离路面紧急制动工况。具体地，可通过基于附着系数与滑移率的模型识别附着系数的方法，判断车辆是否处于分离路面紧急制动工况，即，可在大量的路面试验数据的基础上，结合各种典型路面的附着系数与滑移率的变化曲线，获取附着系数与滑移率的数学模型，并根据该数学模型识别车辆左右两侧车轮所在路面的附着系数，并根据车辆左右两侧车轮所在路面的附着系数判断车辆是否处于分离路面紧急制动工况。如果车辆左右两侧车轮所在路面的附着系数差异较大，例如，车辆左右两侧车轮所在路面的附着系数的比值超过2，则判断车辆处于分离路面紧急制动工况。
综上所述，根据本发明实施例的车辆的自动驾驶方法，在分离路面紧急制动工况下，获取车辆当前在高附着系数路面侧与低附着系数路面侧的制动压力差，并根据制动压力差，获取车辆当前的第一横向力矩，以及根据车辆的状态信息，获取车辆所需的第二横向力矩，并根据第一横向力矩和第二横向力矩，获取对车辆上方向盘的调整参数，以及将调整参数发送给电子助力转向系统，以根据调整参数对方向盘进行调整。由此，在车辆处于分离路面紧急制动工况时，能够自动地对车辆方向盘进行相应的调整，从而在不影响车辆的制动性能的前提下，大大提高了车辆的稳定性，同时提升了带有自动驾驶功能的车辆的安全性。
图4是根据本发明实施例的车辆的自动驾驶装置的方框示意图。如图4所示，本发明实施例的车辆的自动驾驶装置可包括转向修正系统100和电子助力转向系统200。
其中，转向修正系统100用于在分离路面紧急制动工况下，获取车辆当前在高附着系数路面侧与低附着系数路面侧的制动压力差，根据制动压力差，获取车辆当前的第一横向力矩，根据车辆的状态信息，获取车辆所需的第二横向力矩，根据第一横向力矩和第二横向力矩，获取对车辆上方向盘的调整参数，并发送给电子助力转向系统200，以根据调整参数对方向盘进行调整；其中，调整参数包括方向盘的转角和方向盘的转速；电子助力转向系统200，用于接收调整参数，并根据调整参数对方向盘进行调整。
根据本发明的一个实施例，如图5所示，车辆的自动驾驶装置还包括横摆角速度传感器300和第三获取模块400。其中，横摆角速度传感器300安装在车身上，用于检测车身的横摆角速度；第三获取模块400与横摆角速度传感器300连接，还用于从横摆角速度传感器300处获取横摆角速度，获取车辆的前后轴载荷和前后轴轴距，根据横摆角速度、前后轴载荷和前后轴轴距，得到车辆的第三横向力矩，如果第三横向力矩与第二横向力矩之间的差值超过预设的阈值，则利用第三横向力矩对第二横向力矩进行修正。
根据本发明的一个实施例，如图6所示，车辆的自动驾驶装置还包括防抱死刹车系统500(或ESP控制系统)，其中，防抱死刹车系统500与转向修正系统100连接，转向修正系统100用于从防抱死刹车系统500中获取车辆当前的车速、车轮的轮速以及车轮对应的控制阀的开度，针对每个车轮，根据当前的车速和车轮的轮速，获取车轮的滑移率，根据滑移率、车轮对应的控制阀的开度，得到车轮的轮边制动力，以及获取属于高附着系数路面侧的车轮的轮边制动力的第一和值，以及属于低附着系数路面侧的车轮的轮边制动力的第二和值，根据第一和值和第二和值，得到制动压力差。
需要说明的是，本发明实施例的车辆的自动驾驶装置中未披露的细节，请参照本发明实施例的车辆的自动驾驶方法中所披露的细节，具体这里不再详述。
根据本发明实施例的车辆的自动驾驶装置，通过转向修正系统在分离路面紧急制动工况下，获取车辆当前在高附着系数路面侧与低附着系数路面侧的制动压力差，根据制动压力差，获取车辆当前的第一横向力矩，根据车辆的状态信息，获取车辆所需的第二横向力矩，根据第一横向力矩和第二横向力矩，获取对车辆上方向盘的调整参数，并发送给电子助力转向系统，以及通过电子助力转向系统接收调整参数，并根据调整参数对方向盘进行调整。由此，在车辆处于分离路面紧急制动工况时，能够自动地对车辆方向盘进行相应的调整，从而在不影响车辆的制动性能的前提下，大大提高了车辆的稳定性，同时提升了带有自动驾驶功能的车辆的安全性。
另外，本发明的实施例还提出了一种车辆，其包括上述的车辆的自动驾驶装置。
根据本发明实施例的车辆，通过上述的车辆的自动驾驶装置，在车辆处于分离路面紧急制动工况时，能够自动地对车辆方向盘进行相应的调整，从而在不影响车辆的制动性能的前提下，大大提高了车辆的稳定性，同时提升了带有自动驾驶功能的车辆的安全性。
另外，本发明的实施例还提出了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时，实现本发明上述的车辆的自动驾驶方法。
根据本发明实施例的电子设备，通过执行上述的车辆的自动驾驶方法，在车辆处于分离路面紧急制动工况时，能够自动地对车辆方向盘进行相应的调整，从而在不影响车辆的制动性能的前提下，大大提高了车辆的稳定性，同时提升了带有自动驾驶功能的车辆的安全性。
此外，本发明的实施例还提出了一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的车辆的自动驾驶方法。
根据本发明实施例的非临时性计算机可读存储介质，通过执行上述的车辆的自动驾驶方法，在车辆处于分离路面紧急制动工况时，能够自动地对车辆方向盘进行相应的调整，从而在不影响车辆的制动性能的前提下，大大提高了车辆的稳定性，同时提升了带有自动驾驶功能的车辆的安全性。
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。
另外，在本发明的描述中，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至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，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，除非另有明确的限定。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 (10)
1.一种车辆的自动驾驶方法，其特征在于，包括：
在分离路面紧急制动工况下，获取车辆当前在高附着系数路面侧与低附着系数路面侧的制动压力差；
根据所述制动压力差，获取所述车辆当前的第一横向力矩；
根据所述车辆的状态信息，获取所述车辆所需的第二横向力矩；
根据所述第一横向力矩和所述第二横向力矩，获取对所述车辆上方向盘的调整参数；
将所述调整参数发送给电子助力转向系统，以根据所述调整参数对所述方向盘进行调整；其中，所述调整参数包括所述方向盘的转角和所述方向盘的转速。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述车辆所需的第二横向力矩之后，还包括：
获取车身的横摆角速度；
获取车辆的前后轴载荷和前后轴轴距；
根据所述横摆角速度、前后轴载荷和前后轴轴距，得到所述车辆的第三横向力矩；
如果所述第三横向力矩与所述第二横向力矩之间的差值超过预设的阈值，则利用所述第三横向力矩对所述第二横向力矩进行修正。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取车辆当前在高附着系数路面侧与低附着系数路面侧的制动压力差，包括：
获取所述车辆当前的车速、车轮的轮速以及车轮对应的防抱死刹车系统中控制阀的开度；
针对每个车轮，根据所述当前的车速和车轮的轮速，获取所述车轮的滑移率，根据所述滑移率、所述车轮对应的控制阀的开度，得到所述车轮的轮边制动力；
获取属于高附着系数路面侧的车轮的轮边制动力的第一和值，以及属于低附着系数路面侧的车轮的轮边制动力的第二和值，根据所述第一和值和所述第二和值，得到所述制动压力差。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述制动压力差，获取所述车辆当前的第一横向力矩，包括：
根据所述制动压力差和所述车辆的轮距，得到所述第一横向力矩。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述调整参数对所述方向盘进行调整之后，还包括：
继续检测所述方向盘当前的转角和转速；
如果所述方向盘当前的转角和转速与所述调整参数中转角和转速不一致时，继续对所述方向盘进行调整。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取车辆当前在高附着系数路面侧与低附着系数路面侧的制动压力差之前，还包括：
检测所述车辆两侧车轮的滑移率和/或两侧车轮对应的路面类型；
根据所述滑移率和/或路面类型，判断所述车辆是否处于分离路面紧急制动工况。
7.一种车辆的自动驾驶装置，其特征在于，包括：
转向修正系统，用于在分离路面紧急制动工况下，获取车辆当前在高附着系数路面侧与低附着系数路面侧的制动压力差，根据所述制动压力差，获取所述车辆当前的第一横向力矩，根据所述车辆的状态信息，获取所述车辆所需的第二横向力矩，根据所述第一横向力矩和所述第二横向力矩，获取对所述车辆上方向盘的调整参数，并发送给电子助力转向系统，以根据所述调整参数对所述方向盘进行调整；其中，所述调整参数包括所述方向盘的转角和所述方向盘的转速；
所述电子助力转向系统，用于接收所述调整参数，并根据所述调整参数对所述方向盘进行调整。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：
安装在车身上的横摆角速度传感器，用于检测车身的横摆角速度；
第三获取模块与所述横摆角速度传感器连接，还用于从所述横摆角速度传感器处获取所述横摆角速度，获取车辆的前后轴载荷和前后轴轴距，根据所述横摆角速度、前后轴载荷和前后轴轴距，得到所述车辆的第三横向力矩，如果所述第三横向力矩与所述第二横向力矩之间的差值超过预设的阈值，则利用所述第三横向力矩对所述第二横向力矩进行修正。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：
与所述转向修正系统连接的防抱死刹车系统；
所述转向修正系统，用于从所述防抱死刹车系统中获取所述车辆当前的车速、车轮的轮速以及车轮对应的控制阀的开度，针对每个车轮，根据所述当前的车速和车轮的轮速，获取所述车轮的滑移率，根据所述滑移率、所述车轮对应的控制阀的开度，得到所述车轮的轮边制动力，以及获取属于高附着系数路面侧的车轮的轮边制动力的第一和值，以及属于低附着系数路面侧的车轮的轮边制动力的第二和值，根据所述第一和值和所述第二和值，得到所述制动压力差。
10.一种车辆，其特征在于，包括：如权利要求7-9任一项所述的车辆的自动驾驶装置。
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