CN110103982A - 一种车辆控制方法、装置及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车辆控制方法、装置及车辆，所述车辆控制方法包括获取车辆的行驶参数；确定所述行驶参数对应的功率谱密度；根据所述功率谱密度与地形阈值，确定所述车辆当前所处的地形类型；其中，所述地形阈值用于区分不同的地形；根据所述车辆当前所处的地形类型，对所述车辆进行控制。本发明所述的车辆控制方法通过表征地形力学特性的功率谱密度识别车辆所处的地形，能够准确识别出地形类型，从而能够根据车辆所处的地形对车辆进行准确的控制，提升车辆在不同地形下行驶时的操纵性和通过性。

Description

一种车辆控制方法、装置及车辆

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种车辆控制方法、装置及车辆。

背景技术

随着科学技术的不断发展，车辆技术也得到了飞速的发展，各种各样的车辆成为了现代交通运输中必不可少的一部分，人们可以驾驶车辆穿越各种各样的地形，比如沙地、雪地、泥地等等。

相关技术中，可以通过视觉传感器、CCD(Charge-coupled Device，电荷耦合元件)摄像机等获取地形图像，基于视觉信息识别车辆所处的地形，从而根据地形对车辆进行控制。但是，上述基于视觉信息的地形识别方式可能存在识别不准确的问题，比如，雾天或雨天，由于能见度较低，获取到的地形图像可能并不清楚，那么就可能导致地形识别的结果不准确，从而导致根据地形对车辆的控制不准确。

可见，基于视觉信息的地形识别，实现对车辆控制的方式存在识别不准确导致的控制不准确的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种车辆控制方法、装置及车辆，以解决相关技术中由于地形识别不准确导致的车辆控制不准确的问题，提高地形识别的准确性，从而实现根据车辆所处的地形对车辆进行准确的控制，提高车辆在不同地形下行驶时的操纵性和通过性。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

第一方面，本发明提供一种车辆控制方法，所述方法包括：

获取车辆的行驶参数；

确定所述行驶参数对应的功率谱密度；

根据所述功率谱密度与地形阈值，确定所述车辆当前所处的地形类型；其中，所述地形阈值用于区分不同的地形；

根据所述车辆当前所处的地形类型，对所述车辆进行控制。

进一步的，所述方法还包括：

获取所述车辆的油门踏板位置；

根据所述功率谱密度与地形阈值，确定所述车辆当前所处的地形类型，包括：

根据所述功率谱密度、所述油门踏板位置与所述地形阈值，确定所述车辆当前所处的地形类型。

进一步的，根据所述功率谱密度、所述油门踏板位置与地形阈值，确定所述车辆当前所处的地形类型，包括：

在预设时长内的每一时刻，根据所述车辆在该时刻的功率谱密度、油门踏板位置与所述地形阈值，确定所述车辆在该时刻下的地形类型；

判断所述预设时长内的全部时刻所确定的地形类型是否相同；

如果相同，则将确定出的地形类型作为所述车辆当前所处的地形类型；

如果不相同，则将所述车辆在上一预设时长内确定的地形类型作为所述车辆当前所处的地形类型。

进一步的，所述行驶参数包括车轮速度和车轮加速度，根据所述车辆在该时刻的功率谱密度、油门踏板位置与所述地形阈值，确定所述车辆在该时刻下的地形类型，包括：

根据所述车辆在该时刻的车轮速度对应的功率谱密度、车轮加速度对应的功率谱密度、油门踏板位置及所述地形阈值，确定所述车辆在该时刻下的地形类型；

其中，所述地形阈值为根据测试车辆在不同地形中行驶的车轮速度样本、车轮加速度样本、及油门踏板位置样本，得到的速度功率谱密度阈值、加速度功率谱密度阈值和油门踏板位置阈值。

进一步的，根据所述车辆在该时刻的车轮速度对应的功率谱密度、车轮加速度对应的功率谱密度、油门踏板位置及所述地形阈值，确定所述车辆在该时刻下的地形类型，包括：

判断第一条件和第二条件是否同时成立；

当所述第一条件和所述第二条件同时成立时，确定所述车辆在该时刻所处的地形类型为硬地形；

其中，确定所述第一条件成立的过程包括：

在PSD_{tot_v_F}>PSD_vth1且θ_av>θ_thr1，或者PSD_{tot_v_F}≤PSD_vth1时，检测PSD_{tot_v_FR_L}和PSD_{tot_v_FR_R}中的最大值是否小于等于第一速度功率谱密度阈值；θ_av为所述车辆的油门踏板位置，θ_thr1为第一油门踏板位置阈值，PSD_{tot_v_F}为所述车辆前轮速度对应的功率谱密度，PSD_vth1为第二速度功率谱密度阈值，PSD_{tot_v_FR_L}为所述车辆左前轮和左后轮速度差值对应的功率谱密度，PSD_{tot_v_FR_R}为所述车辆右前轮和右后轮速度差值对应的功率谱密度；

若所述最大值小于等于所述第一速度功率谱密度阈值，确定所述第一条件成立；

确定所述第二条件成立的过程包括：

当PSD_{tot_acc_F}≤PSD_accth1时，确定所述第二条件成立；PSD_{tot_acc_F}为所述车辆前轮速度对应的功率谱密度，PSD_accth1为第一加速度功率谱密度阈值。

进一步的，根据所述车辆在该时刻的车轮速度对应的功率谱密度、车轮加速度对应的功率谱密度、油门踏板位置及所述地形阈值，确定所述车辆在该时刻下的地形类型，包括：

当所述第一条件和所述第二条件不同时成立时，判断第三条件和第四条件是否同时成立；

当所述第三条件和所述第四条件同时成立时，确定所述车辆在该时刻所处的地形类型为软地形；

确定所述第三条件成立的过程包括：

当且PSD_{tot_v_F}>PSD_vth2，或PSD_{tot_v_F}>PSD_vth2且θ_av≤θ_thr2时，确定所述第三条件成立；max(PSD_{tot_v_FR_L},PSD_{tot_v_FR_R})为PSD_{tot_v_FR_L}和PSD_{tot_v_FR_R}中的最大值，K_{v_ratio2}为第三速度功率谱密度阈值，PSD_vth2为第四速度功率谱密度阈值，θ_thr2为第二油门踏板位置阈值；

确定所述第四条件成立的过程包括：

当PSD_{tot_acc_F}≤PSD_accth2时，确定所述第四条件成立；PSD_accth2为第二加速度功率谱密度阈值。

进一步的，根据所述车辆在该时刻的车轮速度对应的功率谱密度、车轮加速度对应的功率谱密度、油门踏板位置及所述地形阈值，确定所述车辆在该时刻下的地形类型，包括：

当所述第三条件和所述第四条件不同时成立时，判断第五条件是否成立；

当所述第五条件成立时，确定所述车辆当前时刻所处的地形类型为滑地形；

在以下条件同时成立时，确定所述第五条件成立：

max(PSD_{tot_v_FR_L},PSD_{tot_v_FR_R})>PSD_vth3

其中，K_{v_ratio3}为第五速度功率谱密度阈值，PSD_vth3为第六速度功率谱密度阈值。

第二方面，本发明提供一种车辆控制装置，所述装置包括：

第一获取模块，被配置为获取车辆的行驶参数；

第一确定模块，被配置为确定所述形式参数对应的功率谱密度；

第二确定模块，被配置为根据所述功率谱密度及地形阈值，确定所述车辆当前所处的地形类型；其中，所述地形阈值用于区分不同的地形；

控制模块，被配置为根据所述车辆当前所处的地形类型，对所述车辆进行控制。

进一步的，所述装置还包括：

第二获取模块，被配置为获取所述车辆的油门踏板位置；

所述第二确定模块被配置为：

根据所述功率谱密度、所述油门踏板位置与所述地形阈值，确定所述车辆当前所处的地形类型。

进一步的，所述第二确定模块包括：

第一确定子模块，被配置为在预设时长内的每一时刻，根据所述车辆在该时刻的功率谱密度、油门踏板位置与所述地形阈值，确定所述车辆在该时刻下的地形类型；

第一判断模块，被配置为判断所述预设时长内的全部时刻所确定的地形类型是否相同；

第二确定子模块，被配置为如果相同，则将确定出的地形类型作为所述车辆当前所处的地形类型；

第三确定子模块，被配置为如果不相同，则将所述车辆在上一预设时长内确定的地形类型作为所述车辆当前所处的地形类型。

进一步的，所述第一确定子模块包括：

第四确定子模块，被配置为当所述行驶参数包括车轮速度和车轮加速度，根据所述车辆在该时刻的车轮速度对应的功率谱密度、车轮加速度对应的功率谱密度、油门踏板位置及所述地形阈值，确定所述车辆在该时刻下的地形类型；

其中，所述地形阈值为根据测试车辆在不同地形中行驶的车轮速度样本、车轮加速度样本、及油门踏板位置样本，得到的速度功率谱密度阈值、加速度功率谱密度阈值和油门踏板位置阈值。

进一步的，所述第四确定子模块包括：

第二判断模块，被配置为判断第一条件和第二条件是否同时成立；

第五确定子模块，被配置为当所述第一条件和所述第二条件同时成立时，确定所述车辆在该时刻所处的地形类型为硬地形；

其中，所述第二判断模块包括：

第一条件确定模块，被配置为在PSD_{tot_v_F}>PSD_vth1且θ_av>θ_thr1，或者PSD_{tot_v_F}≤PSD_vth1时，检测PSD_{tot_v_FR_L}和PSD_{tot_v_FR_R}中的最大值是否小于等于第一速度功率谱密度阈值；θ_av为所述车辆的油门踏板位置，θ_thr1为第一油门踏板位置阈值，PSD_{tot_v_F}为所述车辆前轮速度对应的功率谱密度，PSD_vth1为第二速度功率谱密度阈值，PSD_{tot_v_FR_L}为所述车辆左前轮和左后轮速度差值对应的功率谱密度，PSD_{tot_v_FR_R}为所述车辆右前轮和右后轮速度差值对应的功率谱密度；若所述最大值小于等于所述第一速度功率谱密度阈值，确定所述第一条件成立；

第二条件确定模块，被配置为当PSD_{tot_acc_F}≤PSD_accth1时，确定所述第二条件成立；PSD_{tot_acc_F}为所述车辆前轮速度对应的功率谱密度，PSD_accth1为第一加速度功率谱密度阈值。

进一步的，所述第四确定子模块包括：

第三判断模块，被配置为当所述第一条件和所述第二条件不同时成立时，判断第三条件和第四条件是否同时成立；

第六确定子模块，被配置为当所述第三条件和所述第四条件同时成立时，确定所述车辆在该时刻所处的地形类型为软地形；

其中，所述第三判断模块包括：

第三条件确定模块，被配置为当且PSD_{tot_v_F}>PSD_vth2，或PSD_{tot_v_F}>PSD_vth2且θ_av≤θ_thr2时，确定所述第三条件成立；max(PSD_{tot_v_FR_L},PSD_{tot_v_FR_R})为PSD_{tot_v_FR_L}和PSD_{tot_v_FR_R}中的最大值，K_{v_ratio2}为第三速度功率谱密度阈值，PSD_vth2为第四速度功率谱密度阈值，θ_thr2为第二油门踏板位置阈值；

第四条件确定模块，被配置为当PSD_{tot_acc_F}≤PSD_accth2时，确定所述第四条件成立；PSD_accth2为第二加速度功率谱密度阈值。

进一步的，所述第四确定子模块包括：

第四判断模块，被配置为当所述第三条件和所述第四条件不同时成立时，判断第五条件是否成立；

第七确定子模块，被配置为当所述第五条件成立时，确定所述车辆当前时刻所处的地形类型为滑地形；

其中，所述第四判断模块包括：

第五条件确定模块，被配置为当以下两个条件同时成立时，确定所述第五条件成立：

max(PSD_{tot_v_FR_L},PSD_{tot_v_FR_R})>PSD_vth3

其中，K_{v_ratio3}为第五速度功率谱密度阈值，PSD_vth3为第六速度功率谱密度阈值。

第三方面，本发明还提供一种车辆，所述车辆包括：

用于存储控制器可执行指令的存储器；

控制器，用于执行第一方面里任一所述的车辆控制方法。

相对于现有技术，本发明所述的车辆控制方法、装置及车辆具有以下优势：

本发明所述的车辆控制方法，可以根据车辆行驶参数对应的功率谱密度，确定车辆所处的地形，从而根据车辆所处的地形对车辆进行相应的控制。相较于相关技术中基于视觉信息的地形识别方式，本发明中通过表征地形力学特性的功率谱密度识别车辆所处的地形，能够准确识别出地形类型，提高了地形识别的准确性，从而能够准确根据车辆所处的地形对车辆进行相应的控制，解决了相关技术中由于地形识别不准确导致的车辆控制不准确的问题，提升了车辆在不同地形下行驶时的操纵性和通过性。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的车辆控制方法的一流程示意图；

图2为本发明实施例所述的车辆控制方法中根据车轮速度对应的功率谱密度、车轮加速度对应的功率谱密度、油门踏板位置和地形阈值，确定车辆所处的地形类型的一流程示意图；

图3为本发明实施例所述的车辆控制方法中在预设时间内的每一时刻，确定车辆所处的地形类型的一流程示意图；

图4为本发明实施例所述的车辆控制方法中根据车辆当前所处的地形类型，对车辆进行控制的一流程示意图；

图5为本发明实施例所述的车辆控制装置的一框图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

首先说明，本发明实施例中，地形类型包括但不限于以下几种：

硬地形：包括硬石地、硬砂地、柏油路等路面较坚硬的地形；

软地形：包括深泥地、软砂地等柔软、容易使车辆深陷的地形；

滑地形：包括草地、雪地、浅泥地等表面光滑、容易使车辆打滑的地形。

对于不同的地形，对车辆的示例性控制如下：

硬地形：保持正常的加速器踏板和变速器换档设置，以保持良好的驾驶性能和可操作性。

软地形：提高油门踏板的灵敏度，同时提前降档，延迟升档，以保持车辆的较大转动惯量。

滑地形：降低油门踏板的灵敏度，同时提前升档，并延迟降档，以保证车辆发动机的转速较低。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图1是根据本发明中的一示例性实施例示出的一种车辆控制方法的流程图，如图1所示，本发明实施例提供的车辆控制方法包括以下步骤：

在步骤S101中，获取车辆的行驶参数。

在步骤S102中，确定行驶参数对应的功率谱密度。

在步骤S103中，根据功率谱密度与地形阈值，确定车辆当前所处的地形类型；其中，地形阈值用于区分不同的地形。

在步骤S104中，根据车辆当前所处的地形类型，对车辆进行控制。

其中，车辆的行驶参数可以通过设置在车辆上的传感器采集得到，也可以通过传感器采集的数据计算得到，比如行驶参数包括车辆的车轮速度、车轮加速度，那么可以通过速度传感器采集车轮速度，再通过一段时间内采集的车轮速度来计算得到车轮加速度。

例如，当行驶参数包括车轮速度和车轮加速度时，可以首先通过速度传感器在采样时间T_s内，采集车辆N个车轮速度，然后根据车轮速度确定车轮加速度，比如根据车辆LF(Left Front，左前)轮和RF(Right Front，右前)轮速确定LF轮和RF轮的加速度：

其中，w_{acc_LF}(k,i)为时刻k，左前轮速度点i对应的加速度；w_{acc_RF}(k,i)为时刻k，右前轮点i对应的加速度；w_{v_LF}(k,i)为时刻k，左前轮速度点i对应的速度；w_{v_RF}(k,i)为时刻k，右前轮速度点i对应的速度；T_s为采样时间；i的取值为1到N间的任一值。

当然，车轮加速度也可以通过加速度传感器直接获得，本发明实施例对此不作限定。

进一步的，本发明实施例提供的车辆控制方法还可以获取车辆的油门踏板位置。那么在确定地形时，可以根据车辆行驶参数的功率谱密度以及油门踏板位置共同来确定，这样检测出的地形类型更加准确。油门踏板位置表示了油门踏板当前的倾斜角度，可以用角度值进行表示，例如，获得油门踏板位置的方式可以是在采样时间T_s内，采集车辆N个油门踏板位置，然后根据这N个油门踏板位置确定对应的平均油门踏板位置信号：

其中，θ(k，i)为时刻k，车轮速度点i对应的油门踏板位置，θ_av(k)为时刻k的平均油门踏板位置。

在步骤S102中，确定行驶参数对应的功率谱密度之前，为了使确定的功率谱密度更加准确，还可以对车轮行驶参数进行滤波处理。例如，当车轮行驶参数包括车轮速度和车轮加速度时，可以通过低通滤波器对车轮速度和车轮加速度进行如下滤波处理：

其中，是滤波后的车轮加速度(XX＝LF，RF)，是滤波后的车轮速度(YY＝LF，RF，LR(Left Rear，左后)，RR(Right Rear，右后))，β_a和β_v分别表示低通滤波器的滤波常数，通常为0到1的任一数值，本发明实施例中β_a可以为0.5，β_v可以为0.8。

然后，为了确定车轮速度对应的功率谱密度和车轮加速度对应的功率谱密度，可以首先计算滤波后的LF轮速度和RF轮速度之间的差值(Δw_{v_F}(k,i))，并计算滤波后的LF轮加速度和RF轮加速度之间的差值(Δw_{acc_F}(k,i))：

计算滤波后的LF轮速和RL轮速间的差值(Δw_{v_FR_L}(k,i))以及滤波后的RF轮速和RR轮速间的差值(Δw_{v_FR_R}(k,i))：

最后，根据上述滤波之后的车轮速度和车轮加速度，确定车轮速度对应的功率谱密度和车轮加速度对应的功率谱密度：

其中，PSD_{tot_acc_F}(k)为时刻k，车辆前轮加速度对应的功率谱密度，其中，N表示车轮速度或者车轮加速度的个数，比如采集了10个车轮速度，那么N就为10，j为虚数单位，取值为e为指数，取值为2.71828，π取值为3.14159，为F_{w_acc}[n，k]的共轭复数。值得说明的是，共轭复数的概念如下：例如F＝a-jb，那么F^*＝a+jb。

其中，PSD_{tot_v_F}(k)为时刻k，车辆的前轮速度对应的功率谱密度，

其中，PSD_{tot_v_FR_L}(k)为时刻k，车辆左前轮和左后轮速度差值对应的功率谱密度，

其中，PSD_{tot_v_FR_R}(k)为时刻k，车辆右前轮和右后轮速度差值对应的功率谱密度，

本发明实施例中，每种地形类型都对应有地形阈值，地形阈值可以用来区分不同的地形，比如包括有速度功率谱密度阈值、加速度功率谱密度阈值、油门踏板位置阈值，等等。

本发明实施例对于确定地形阈值的方式不作限定，可以通过试验车辆在各个地形上行驶，并进行数据采样，得到试验车辆在各个地形上行驶的功率谱密度、油门踏板位置等数据，然后基于试验结果得出相应的阈值。当然，每种地形可以进行多组试验，得到的阈值比如可以是多组试验结果中的最大值、平均值，等等。以计算速度功率谱密度阈值为例，针对每一种地形来说，可以在该地形上采集测试车辆的多组车轮速度样本，然后按照上文所述的根据车轮速度计算功率谱密度的方式得到每个车轮速度样本对应的速度功率谱密度，那么比如可以将这些速度功率谱密度中的最大值作为该地形的速度功率谱密度阈值；又或者，以计算油门踏板位置阈值为例，针对每一种地形来说，可以在该地形上采集测试车辆的多组油门踏板位置样本，然后按照上文所述的确定平均油门踏板位置的方式确定这多组油门踏板位置样本的平均值，那么就可以将这个平均值作为该地形对应的油门踏板位置阈值。

所以，当行驶参数包括车辆的车轮速度和车轮加速度时，根据车辆当前时刻车轮速度对应的功率谱密度、车轮加速度对应的功率谱密度、油门踏板位置及地形阈值，确定所述车辆在该时刻下的地形类型的过程中，地形阈值就包括了速度功率谱密度阈值、加速度功率谱密度阈值和油门踏板位置阈值。

进一步的，根据车辆当前时刻车轮速度对应的功率谱密度、车轮加速度对应的功率谱密度、油门踏板位置及地形阈值，确定车辆在该时刻下的地形类型，包括：

判断第一条件和第二条件是否同时成立；

当第一条件和第二条件同时成立时，确定车辆在该时刻所处的地形类型为硬地形。

值得说明的是，确定第一条件成立的过程包括：

在PSD_{tot_v_F}>PSD_vth1且θ_av>θ_thr1，或者PSD_{tot_v_F}≤PSD_vth1时，检测PSD_{tot_v_FR_L}和PSD_{tot_v_FR_R}中的最大值是否小于等于第一速度功率谱密度阈值；θ_av为车辆的油门踏板位置，θ_thr1为第一油门踏板位置阈值，PSD_{tot_v_F}为车辆前轮速度对应的功率谱密度，PSD_vth1为第二速度功率谱密度阈值，PSD_{tot_v_FR_L}为车辆左前轮和左后轮速度差值对应的功率谱密度，PSD_{tot_v_FR_R}为车辆右前轮和右后轮速度差值对应的功率谱密度；

若上述最大值小于等于第一速度功率谱密度阈值，确定第一条件成立；

值得说明的是，确定第二条件成立的过程包括：

当PSD_{tot_acc_F}≤PSD_accth1时，确定第二条件成立；PSD_{tot_acc_F}为车辆前轮速度对应的功率谱密度，PSD_accth1为第一加速度功率谱密度阈值。

进一步的，当第一条件和第二条件不同时成立时，可以继续判断第三条件和第四条件是否同时成立；

当第三条件和第四条件同时成立时，确定车辆在该时刻所处的地形类型为软地形；其中，软地形包括深泥地、软砂地等柔软、容易使车辆深陷的地形。

值得说明的是，确定所述第三条件成立的过程包括：

当且PSD_{tot_v_F}>PSD_vth2，或PSD_{tot_v_F}>PSD_vth2且θ_av≤θ_thr2时，确定所述第三条件成立；max(PSD_{tot_v_FR_L},PSD_{tot_v_FR_R})为PSD_{tot_v_FR_L}和PSD_{tot_v_FR_R}中的最大值，K_{v_ratio2}为第三速度功率谱密度阈值，PSD_vth2为第四速度功率谱密度阈值，θ_thr2为第二油门踏板位置阈值；

值得说明的是，确定所述第四条件成立的过程包括：

当PSD_{tot_acc_F}≤PSD_accth2时，确定所述第四条件成立；PSD_accth2为第二加速度功率谱密度阈值。

进一步的，当第三条件和第四条件不同时成立时，可以继续判断第五条件是否成立；

当第五条件成立时，确定车辆在该时刻所处的地形类型为滑地形；其中，滑地形包括草地、雪地、浅泥地等表面光滑、容易使车辆打滑的地形。

值得说明的是，在以下条件同时成立时，确定所述第五条件成立：

max(PSD_{tot_v_FR_L},PSD_{tot_v_FR_R})>PSD_vth3 (11)

其中，K_{v_ratio3}为第五速度功率谱密度阈值，PSD_vth3为第六速度功率谱密度阈值。

在一个实施例中，车辆的行驶参数包括车轮速度和车轮加速度，并且获取了油门踏板位置，那么参照图2，根据车轮速度对应的功率谱密度、车轮加速度对应的功率谱密度、油门踏板位置和地形阈值，确定车辆所处的地形类型的过程如下：

在步骤S201中，判断条件1a(第一条件)和1b(第二条件)是否成立；其中，条件1a如下：

θ_av(k)>θ_thr1且PSD_{tot_v_F}(k)>PSD_vth1 (1-1a)

PSD_{tot_v_F}(k)≤PSD_vth1 (1-2a)

max(PSD_{tot_v_FR_L}(k),PSD_{tot_v_FR_R}(k))≤PSD_vmax (1-3a)

其中，当条件1-1a或1-2a，且1-3a成立时，确定条件1a成立；

条件1b如下：

PSD_{tot_acc_F}(k)≤PSD_accth1 (1-1b)

其中，当条件1-1b成立时，确定条件1b成立；

在步骤S202中，当条件1a和条件1b同时成立时，确定条件1成立、车辆当前所处的地形类型为硬地形；

否则，在步骤S203中，判断条件2a(第三条件)和2b(第四条件)是否成立；其中，条件2a如下：

且PSD_{tot_v_F}(k)>PSD_vth2(2-1a)

PSD_{tot_v_F}(k)>PSD_vth2andθ_av(k)≤θ_thr2 (2-2a)

其中，条件2-1a或条件2-2a成立时，确定条件2a成立；

条件2b如下：

PSD_{tot_acc_F}(k)≤PSD_accth2 (2-1b)

其中，当条件2-1b成立时，确定条件2b成立；

在步骤S204中，当条件2a和条件2b同时成立时，确定条件2成立、车辆当前所处的地形类型为软地形；

否则，在步骤S205中，判断条件3a(第五条件)和条件3b是否同时成立；

其中，条件3a如下：

max(PSD_{tot_v_FR_L}(k),PSD_{tot_v_FR_R}(k))>PSD_vth3 (3-2a)

其中，当条件3-1a和条件3-2a同时成立时，确定条件3a成立；

确定条件3b如下：当条件1和条件2都不成立时，确定条件3b成立。

在步骤S206中，当条件3a和条件3b同时成立时，确定条件3成立、车辆当前所处的地形类型为滑地形；否则，在步骤S207中，不进行任何操作。

值得说明的是，上述各条件中的阈值，比如条件1-2a(PSD_{tot_v_F}(k)≤PSD_vth1)中的速度功率谱密度PSD_vth1，是通过预先实验中车辆前轮速度样本对应的功率谱密度确定的；比如条件中的速度功率谱密度阈值K_{v_ratio3}，是按照以下公式对预先实验中获得的大量数据进行计算确定的：上述提及的其他阈值的确定过程以此类推，本发明实施例不再赘述。

进一步的，为了使得地形识别结果更加准确，避免单次计算的结果存在偶然性而导致的误差，本发明实施例提供的车辆控制方法还可以在预设时长内的每一时刻，根据车辆在该时刻的功率谱密度、油门踏板位置与地形阈值，确定车辆在该时刻下的地形类型，然后判断预设时长内的全部时刻所确定的地形类型是否相同，如果相同，则将确定出的地形类型作为车辆当前所处的地形类型，如果不相同，则将车辆在上一预设时长内确定的地形类型作为车辆当前所处的地形类型。

预设时长可以是用户根据需求进行设定的，也可以是根据大量实验数据获得的较合适的时长，等等，本发明实施例对此不作限定，只要通过在预设时长内确定的地形类型能准确地表示车辆当前所处的地形类型即可。

例如，预设时长设定为10s，在10s内，每2s进行一次地形检测，那么每个预设时长会进行5次地形检测，如果这5次地形检测的结果均表明车辆所处的地形为硬地形，那么可以确定当前处于硬地形；反之，如果这5次地形检测的结果不完全相同，那么维持上一轮地形判断的结果。

在上述根据车轮速度对应的功率谱密度、车轮加速度对应的功率谱密度、油门踏板位置和地形阈值，确定车辆所处的地形类型的实施例中，为了使得地形识别结果更加准确，判断在预设时长内的每一个时刻车轮速度对应的功率谱密度与速度功率谱密度阈值、车轮加速度对应的功率谱密度与加速度功率谱密度阈值、油门踏板位置与油门踏板位置阈值是否都满足上文所述的条件1，或是否都满足上文所述的条件2，或是否都满足上文所述的条件3，参照图3，其具体过程如下：

在步骤S301中，在预设时长内的每一个时刻下，判断条件1是否成立；

在步骤S302中，如果在预设时长内的每一个时刻下条件1都成立，那么确定车辆所处的地形类型为硬地形；否则，在步骤S303中，在预设时长内的每一个时刻，判断条件2是否成立；

在步骤S304中，如果在预设时长内的每一个时刻下，条件2都成立，那么确定车辆所处的地形类型为软地形；否则，在步骤S305中，在预设时长内的每一个时刻，判断条件3是否成立；

在步骤S306中，如果在预设时长内的每一个时刻下，条件3都成立，那么确定车辆所处的地形类型为滑地形；否则，在步骤S307中，确定上一预设时长内确定的地形类型为车辆当前所处的地形类型。

最后，参照图4，根据车辆当前所处的地形类型，对车辆进行控制，具体的过程可以如下：

首先说明，在预设时长内的每一时刻，当上文所述的条件1成立时，Mode(k)＝1；当上文所述的条件2成立时，Mode(k)＝1；当上文所述的条件3成立时，Mode(k)＝3；当上文所述的条件1、条件2和条件3都不成立时，Mode(k)＝Mode(k-1)；其中，Mode(k)为时刻k的一个变量名。

在步骤S401中，判断Mode(k)＝1是否成立；

在步骤S402中，当Mode(k)＝1成立，确定对车辆的控制为硬地形对应的控制；否则，在步骤S403中，判断Mode(k)＝2是否成立；

在步骤S404中，当Mode(k)＝2成立，确定对车辆的控制为软地形对应的控制；否则，在步骤S405中，判断Mode(k)＝3是否成立；

在步骤S406中，当Mode(k)＝3成立，确定对车辆的控制为滑地形对应的控制；否则，在步骤S407中，保持当前对车辆的控制。

其中，Mode(k)与各地形下对车辆控制的对应关系如表1；

表1

Mode(k)	对车辆的控制
		1	硬地形对应的控制
2	软地形对应的控制
		3	滑地形对应的控制

本发明所述的车辆控制方法，通过表征地形力学特性的功率谱密度识别车辆所处的地形，能够准确识别出地形类型，从而能够根据车辆所处的地形对车辆进行准确的控制，提升车辆在不同地形下行驶时的操纵性和通过性。

例如，车辆在通过雪地和浅泥地时，虽然这两种地形在视觉上并不相同，但是这两种地形的力学特性相似，因此本发明实施例中根据功率谱密度识别地形从而实现车辆控制的方法，能够让车辆在通过这两种地形时，采取相同的控制方法，比如都降低油门踏板的灵敏度，并同时提前升档和延迟降档，以保证车辆发动机的转速较低，使得车辆在这两种地形上行驶时都能获得良好的操纵性和通过性。

又例如，车辆在通过深泥地和浅泥地时，虽然这两种地形在视觉上都是泥地，但是这两种地形的力学特性并不相同，因此本发明实施例中根据功率谱密度识别地形从而实现车辆控制的方法，能够让车辆在通过这两种地形时，采取不同的控制方法，比如在浅泥地时降低油门踏板的灵敏度，同时提前升档，并延迟降档，以保证车辆发动机的转速较低；在深泥地时提高油门踏板的灵敏度，同时提前降档，延迟升档，以保持车辆的较大转动惯量，最终使得车辆在这两种地形上行驶时都能获得良好的操纵性和通过性。

图5是根据一示例性实施例示出的一种车辆控制装置的框图。参照图5，该车辆控制装置包括第一获取模块501，第一确定模块502，第二确定模块503，控制模块504：

第一获取模块501，被配置为获取车辆的行驶参数；

第一确定模块502，被配置为确定所述形式参数对应的功率谱密度；

第二确定模块503，被配置为根据所述功率谱密度及地形阈值，确定所述车辆当前所处的地形类型；其中，所述地形阈值用于区分不同的地形；

控制模块504，被配置为根据所述车辆当前所处的地形类型，对所述车辆进行控制。

进一步的，所述装置还包括：

第二获取模块，被配置为获取所述车辆的油门踏板位置；

所述第二确定模块被配置为：

根据所述功率谱密度、所述油门踏板位置与所述地形阈值，确定所述车辆当前所处的地形类型。

进一步的，所述第二确定模块503包括：

第一确定子模块，被配置为在预设时长内的每一时刻，根据所述车辆在该时刻的功率谱密度、油门踏板位置与所述地形阈值，确定所述车辆在该时刻下的地形类型；

第一判断模块，被配置为判断所述预设时长内的全部时刻所确定的地形类型是否相同；

第二确定子模块，被配置为如果相同，则将确定出的地形类型作为所述车辆当前所处的地形类型；

第三确定子模块，被配置为如果不相同，则将所述车辆在上一预设时长内确定的地形类型作为所述车辆当前所处的地形类型。

进一步的，所述第一确定子模块包括：

第四确定子模块，被配置为当所述行驶参数包括车轮速度和车轮加速度，根据所述车辆在该时刻的车轮速度对应的功率谱密度、车轮加速度对应的功率谱密度、油门踏板位置及所述地形阈值，确定所述车辆在该时刻下的地形类型；

其中，所述地形阈值为根据测试车辆在不同地形中行驶的车轮速度样本、车轮加速度样本、及油门踏板位置样本，得到的速度功率谱密度阈值、加速度功率谱密度阈值和油门踏板位置阈值。

进一步的，所述第四确定子模块包括：

第二判断模块，被配置为判断第一条件和第二条件是否同时成立；

第五确定子模块，被配置为当所述第一条件和所述第二条件同时成立时，确定所述车辆在该时刻所处的地形类型为硬地形；

其中，所述第二判断模块包括：

第一条件确定模块，被配置为在PSD_{tot_v_F}>PSD_vth1且θ_av>θ_thr1，或者PSD_{tot_v_F}≤PSD_vth1时，检测PSD_{tot_v_FR_L}和PSD_{tot_v_FR_R}中的最大值是否小于等于第一速度功率谱密度阈值；θ_av为所述车辆的油门踏板位置，θ_thr1为第一油门踏板位置阈值，PSD_{tot_v_F}为所述车辆前轮速度对应的功率谱密度，PSD_vth1为第二速度功率谱密度阈值，PSD_{tot_v_FR_L}为所述车辆左前轮和左后轮速度差值对应的功率谱密度，PSD_{tot_v_FR_R}为所述车辆右前轮和右后轮速度差值对应的功率谱密度；若所述最大值小于等于所述第一速度功率谱密度阈值，确定所述第一条件成立；

第二条件确定模块，被配置为当PSD_{tot_acc_F}≤PSD_accth1时，确定所述第二条件成立；PSD_{tot_acc_F}为所述车辆前轮速度对应的功率谱密度，PSD_accth1为第一加速度功率谱密度阈值。

进一步的，所述第四确定子模块包括：

第三判断模块，被配置为当所述第一条件和所述第二条件不同时成立时，判断第三条件和第四条件是否同时成立；

第六确定子模块，被配置为当所述第三条件和所述第四条件同时成立时，确定所述车辆在该时刻所处的地形类型为软地形；

其中，所述第三判断模块包括：

第三条件确定模块，被配置为当且PSD_{tot_v_F}>PSD_vth2，或PSD_{tot_v_F}>PSD_vth2且θ_av≤θ_thr2时，确定所述第三条件成立；max(PSD_{tot_v_FR_L},PSD_{tot_v_FR_R})为PSD_{tot_v_FR_L}和PSD_{tot_v_FR_R}中的最大值，K_{v_ratio2}为第三速度功率谱密度阈值，PSD_vth2为第四速度功率谱密度阈值，θ_thr2为第二油门踏板位置阈值；

第四条件确定模块，被配置为当PSD_{tot_acc_F}≤PSD_accth2时，确定所述第四条件成立；PSD_accth2为第二加速度功率谱密度阈值。

进一步的，所述第四确定子模块包括：

第四判断模块，被配置为当所述第三条件和所述第四条件不同时成立时，判断第五条件是否成立；

第七确定子模块，被配置为当所述第五条件成立时，确定所述车辆当前时刻所处的地形类型为滑地形；

其中，所述第四判断模块包括：

第五条件确定模块，被配置为当以下两个条件同时成立时，确定所述第五条件成立：

max(PSD_{tot_v_FR_L},PSD_{tot_v_FR_R})>PSD_vth3 (11)

其中，K_{v_ratio3}为第五速度功率谱密度阈值，PSD_vth3为第六速度功率谱密度阈值。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车辆控制方法，其特征在于，所述方法包括：

获取车辆的行驶参数；

确定所述行驶参数对应的功率谱密度；

根据所述功率谱密度与地形阈值，确定所述车辆当前所处的地形类型；其中，所述地形阈值用于区分不同的地形；

根据所述车辆当前所处的地形类型，对所述车辆进行控制。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取所述车辆的油门踏板位置；

根据所述功率谱密度与地形阈值，确定所述车辆当前所处的地形类型，包括：

根据所述功率谱密度、所述油门踏板位置与所述地形阈值，确定所述车辆当前所处的地形类型。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述功率谱密度、所述油门踏板位置与地形阈值，确定所述车辆当前所处的地形类型，包括：

在预设时长内的每一时刻，根据所述车辆在该时刻的功率谱密度、油门踏板位置与所述地形阈值，确定所述车辆在该时刻下的地形类型；

判断所述预设时长内的全部时刻所确定的地形类型是否相同；

如果相同，则将确定出的地形类型作为所述车辆当前所处的地形类型；

如果不相同，则将所述车辆在上一预设时长内确定的地形类型作为所述车辆当前所处的地形类型。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述行驶参数包括车轮速度和车轮加速度，根据所述车辆在该时刻的功率谱密度、油门踏板位置与所述地形阈值，确定所述车辆在该时刻下的地形类型，包括：

根据所述车辆在该时刻的车轮速度对应的功率谱密度、车轮加速度对应的功率谱密度、油门踏板位置及所述地形阈值，确定所述车辆在该时刻下的地形类型；

其中，所述地形阈值为根据测试车辆在不同地形中行驶的车轮速度样本、车轮加速度样本、及油门踏板位置样本，得到的速度功率谱密度阈值、加速度功率谱密度阈值和油门踏板位置阈值。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述车辆在该时刻的车轮速度对应的功率谱密度、车轮加速度对应的功率谱密度、油门踏板位置及所述地形阈值，确定所述车辆在该时刻下的地形类型，包括：

判断第一条件和第二条件是否同时成立；

当所述第一条件和所述第二条件同时成立时，确定所述车辆在该时刻所处的地形类型为硬地形；

其中，确定所述第一条件成立的过程包括：

在PSD_{tot_v_F}>PSD_vth1且θ_av>θ_thr1，或者PSD_{tot_v_F}≤PSD_vth1时，检测PSD_{tot_v_FR_L}和PSD_{tot_v_FR_R}中的最大值是否小于等于第一速度功率谱密度阈值；θ_av为所述车辆的油门踏板位置，θ_thr1为第一油门踏板位置阈值，PSD_{tot_v_F}为所述车辆前轮速度对应的功率谱密度，PSD_vth1为第二速度功率谱密度阈值，PSD_{tot_v_FR_L}为所述车辆左前轮和左后轮速度差值对应的功率谱密度，PSD_{tot_v_FR_R}为所述车辆右前轮和右后轮速度差值对应的功率谱密度；

若所述最大值小于等于所述第一速度功率谱密度阈值，确定所述第一条件成立；

确定所述第二条件成立的过程包括：

当PSD_{tot_acc_F}≤PSD_accth1时，确定所述第二条件成立；PSD_{tot_acc_F}为所述车辆前轮速度对应的功率谱密度，PSD_accth1为第一加速度功率谱密度阈值。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述车辆在该时刻的车轮速度对应的功率谱密度、车轮加速度对应的功率谱密度、油门踏板位置及所述地形阈值，确定所述车辆在该时刻下的地形类型，包括：

当所述第一条件和所述第二条件不同时成立时，判断第三条件和第四条件是否同时成立；

当所述第三条件和所述第四条件同时成立时，确定所述车辆在该时刻所处的地形类型为软地形；

确定所述第三条件成立的过程包括：

当且PSD_{tot_v_F}>PSD_vth2，或PSD_{tot_v_F}>PSD_vth2且θ_av≤θ_thr2时，确定所述第三条件成立；max(PSD_{tot_v_FR_L},PSD_{tot_v_FR_R})为PSD_{tot_v_FR_L}和PSD_{tot_v_FR_R}中的最大值，K_{v_ratio2}为第三速度功率谱密度阈值，PSD_vth2为第四速度功率谱密度阈值，θ_thr2为第二油门踏板位置阈值；

确定所述第四条件成立的过程包括：

当PSD_{tot_acc_F}≤PSD_accth2时，确定所述第四条件成立；PSD_accth2为第二加速度功率谱密度阈值。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据所述车辆在该时刻的车轮速度对应的功率谱密度、车轮加速度对应的功率谱密度、油门踏板位置及所述地形阈值，确定所述车辆在该时刻下的地形类型，包括：

当所述第三条件和所述第四条件不同时成立时，判断第五条件是否成立；

当所述第五条件成立时，确定所述车辆当前时刻所处的地形类型为滑地形；

在以下条件同时成立时，确定所述第五条件成立：

max(PSD_{tot_v_FR_L},PSD_{tot_v_FR_R})>PSD_vth3

其中，K_{v_ratio3}为第五速度功率谱密度阈值，PSD_vth3为第六速度功率谱密度阈值。

8.一种车辆控制装置，其特征在于，所述装置包括：

第一获取模块，被配置为获取车辆的行驶参数；

第一确定模块，被配置为确定所述行驶参数对应的功率谱密度；

第二确定模块，被配置为根据所述功率谱密度及地形阈值，确定所述车辆当前所处的地形类型；其中，所述地形阈值用于区分不同的地形；

控制模块，被配置为根据所述车辆当前所处的地形类型，对所述车辆进行控制。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第二获取模块，被配置为获取所述车辆的油门踏板位置；

所述第二确定模块被配置为：

根据所述功率谱密度、所述油门踏板位置与所述地形阈值，确定所述车辆当前所处的地形类型。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括：

用于存储控制器可执行指令的存储器；

控制器，用于执行权利要求1-7任一所述的车辆控制方法。