CN111216722A - 一种车辆驾驶控制方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

一种车辆驾驶控制方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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CN111216722A CN202010124343.4A CN202010124343A CN111216722A CN 111216722 A CN111216722 A CN 111216722A CN 202010124343 A CN202010124343 A CN 202010124343A CN 111216722 A CN111216722 A CN 111216722A
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陆兴宇
尹虓
陈鹏
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    • B60W2520/00—Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/10—Longitudinal speed

Abstract

本发明公开了一种车辆驾驶控制方法、装置、设备及存储介质，其中车辆驾驶控制方法包括：当当前路段为上坡道路时，获取车辆的行驶状态信息、所述上坡道路的属性信息、和与所述上坡道路相对应的下坡道路的属性信息；根据所述车辆的行驶状态信息、所述上坡道路的属性信息和所述下坡道路的属性信息，确定所述车辆在所述上坡道路行驶时的油门调节位置；当所述车辆行驶至所述油门调节位置时，进行收油。采用上述技术方案，可以实时保证车速的监控，在油门控制方面通过科学的节油算法给出科学的节油策略。

Description

一种车辆驾驶控制方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本发明涉及车辆驾驶技术领域，具体涉及一种车辆驾驶控制方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
目前，乘用车在定速巡航、ACC自适应巡航中，有很多动能使用过剩的场景，即浪费能源，也有一定概率超速。
比如上坡时，需要维持在预定速度80kph，下坡该速度加之下坡惯性作用，就会大大超过预定速度80kph，此时就需要采取制动，恢复到预定速度80kph，这样就会产生动能的浪费和能源的浪费，同时也存在瞬时超速驾驶的可能。
驾驶员因驾驶习惯的不同而导致车辆的燃油经济性差异可以达到30％甚至更高。而因为超速行驶造成的交通事故占比也在20％左右。所以无论从燃油经济性和驾驶安全方面看，乘用车经济驾驶安全系统都有很重要意义。传统肉眼识别限速标示并不能时刻保证驾驶员对于超速的警戒，对于坡度变化造成的燃油损失更难以判断。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种车辆驾驶控制方法、装置、设备及存储介质，以解决车辆在坡道行驶时的能源浪费问题。
根据第一方面，本发明实施例提供了一种车辆驾驶控制方法，包括：
当当前路段为上坡道路时，获取车辆的行驶状态信息、所述上坡道路的属性信息和与所述上坡道路相对应的下坡道路的属性信息；
根据所述车辆的行驶状态信息、所述上坡道路的属性信息和所述下坡道路的属性信息，确定所述车辆在所述上坡道路行驶时的油门调节位置；
当所述车辆行驶至所述油门调节位置时，进行收油。
本发明实施例提供的车辆驾驶控制方法，当当前路段为上坡道路时，根据获取的车辆的行驶状态信息、上坡道路的属性信息和下坡道路的属性信息，可以确定车辆在上坡道路行驶时的油门调节位置，并控制车辆行驶至油门调节位置时进行收油，由此可以在上坡时对车辆行驶速度进行调整，从而使得车辆在下坡时无需驱动或制动仅依靠惯性作用就可以在下坡后达到目标速度(可以理解为巡航速度)，从而可以避免下坡过程中由于瞬时超速及由于驱动或制动造成的能源浪费，可以保证实时车速的监控，在油门控制方面通过科学的节油算法给出科学的节油策略。
结合第一方面，在第一方面第一实施方式中，根据所述车辆的行驶状态信息、所述上坡道路的属性信息和所述下坡道路的属性信息，确定所述车辆在所述上坡道路行驶时的油门调节位置，包括：
根据所述上坡道路的属性信息和所述车辆的属性信息，利用第一预设公式计算所述车辆在所述上坡道路上行驶时的加速度；
根据所述车辆在所述下坡道路下坡后的目标速度、所述下坡道路的属性信息、所述车辆的属性信息和所述车辆的行驶状态信息，计算所述车辆自油门调节位置到坡顶的时间；
根据所述车辆在所述上坡道路上行驶时的加速度、所述车辆的当前行驶状态信息和所述车辆自油门调节位置到坡顶的时间，计算所述车辆在所述上坡道路行驶时的油门调节位置。
结合第一方面第一实施方式，在第一方面第二实施方式中，根据所述车辆在所述下坡道路下坡后的目标速度、所述下坡道路的属性信息、所述车辆的属性信息和所述车辆的行驶状态信息，计算所述车辆自油门调节位置到坡顶的时间，包括：
根据所述车辆在所述下坡道路下坡后的目标速度、所述下坡道路的属性信息和所述车辆的属性信息，计算所述车辆到达所述上坡道路顶点的速度；
根据所述车辆到达所述上坡道路顶点的速度和所述车辆的行驶状态信息计算所述车辆自油门调节位置到坡顶的时间。
结合第一方面第一实施方式，在第一方面第三实施方式中，
所述第一预设公式为：
a上坡＝-(mgsinα+mgcosα*η)/mδ
其中，a上坡表示所述车辆在所述上坡道路上行驶时的加速度；m表示所述车辆的整车质量；α表示所述上坡道路的坡度；η表示所述车辆的轮胎的滚动摩擦阻力系数；δ表示所述车辆的旋转质量换算系数。
结合第一方面第二实施方式，在第一方面第四实施方式中，根据所述车辆在所述下坡道路下坡后的目标速度、所述下坡道路的属性信息和所述车辆的属性信息，计算所述车辆到达所述上坡道路车顶的速度包括：
根据下坡道路的属性信息和所述车辆的属性信息，计算所述车辆在所述下坡道路的行驶时间；
根据所述车辆在所述下坡道路的行驶时间、所述车辆在所述下坡道路下坡后的目标速度和所述车辆的属性信息，计算所述车辆到达所述上坡道路车顶的速度。
根据第一方面，在第一方面第五实施方式中，根据所述车辆在所述上坡道路上行驶时的加速度、所述车辆的行驶状态信息和所述车辆自油门调节位置到坡顶的时间，计算所述车辆在所述上坡道路行驶时的油门调节位置，包括：
根据所述车辆在所述上坡道路上行驶时的加速度、所述车辆的当前行驶状态速度和所述车辆自油门调节位置到坡顶的时间，利用匀速运动的位置计算公式得到所述车辆在所述上坡道路行驶时的减速距离；
利用所述上坡道路的坡长和所述减速距离，得到所述车辆在所述上坡道路行驶时的油门调节位置。
结合第一方面，在第一方面第六实施方式中，所述行驶状态信息包括行驶速度；或/和，所述上坡道路的属性信息包括所述上坡道路的坡度、所述上坡道路的长度；或/和，所述下坡道路的属性信息包括所述下坡道路的坡度、所述下坡道路的长度。
根据第二方面，本发明实施例提供了一种车辆驾驶控制装置，包括：
获取模块，用于当当前路段为上坡道路时，获取车辆的行驶状态信息、所述上坡道路的属性信息、和与所述上坡道路相对应的下坡道路的属性信息；
处理模块，用于根据所述车辆的行驶状态信息、所述上坡道路的属性信息和所述下坡道路的属性信息，确定所述车辆在所述上坡道路行驶时的油门调节位置；
调节模块，用于当所述车辆行驶至所述油门调节位置时，进行收油。
根据第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行第一方面或者第一方面的任意一种实施方式中所述的车辆驾驶控制方法。
根据第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行第一方面或者第一方面的任意一种实施方式中所述的车辆驾驶控制方法。
附图说明
通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：
图1为本发明实施例1车辆驾驶控制方法的流程示意图；
图2为本发明实施例1中车辆在上坡道路行驶时的受力分析图；
图3为本发明实施例1车辆驾驶控制装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明实施例1提供了一种车辆驾驶控制方法，图1为本发明实施例1车辆驾驶控制方法的流程示意图。如图1所示，本发明实施例1的车辆驾驶控制方法包括以下步骤：
S101：当当前路段为上坡道路时，获取车辆的行驶状态信息、所述上坡道路的属性信息和与所述上坡道路相对应的下坡道路的属性信息。
在本发明实施例1中，车辆的行驶状态信息包括车辆的当前位置、车辆的行驶速度、油门踏板深度等，但车辆的行驶状态信息并不局限于此，还可以包括其他信息，例如车辆的档位等。
在本发明实施例1中，上坡道路的属性信息包括上坡道路的坡度、上坡道路的长度，但上坡道路的属性信息并不局限于此，还可以包括其他信息，例如上坡道路是否有交叉路口、上坡道路的限速等。
S102：根据所述车辆的行驶状态信息、所述上坡道路的属性信息和所述下坡道路的属性信息，确定所述车辆在所述上坡道路行驶时的油门调节位置。
作为具体的实施方式，根据所述车辆的行驶状态信息、所述上坡道路的属性信息和所述下坡道路的属性信息，确定所述车辆在所述上坡道路行驶时的油门调节位置可以采用如下的技术方案：根据所述上坡道路的属性信息和所述车辆的属性信息，利用第一预设公式计算所述车辆在所述上坡道路上行驶时的加速度；根据所述车辆在所述下坡道路下坡后的目标速度、所述下坡道路的属性信息和所述车辆的属性信息，计算所述车辆自油门调节位置到坡顶的时间；根据所述车辆在所述上坡道路上行驶时的加速度、所述车辆的行驶状态信息和所述车辆自油门调节位置到坡顶的时间，计算所述车辆在所述上坡道路行驶时的油门调节位置。
为了得到所述车辆在所述上坡道路上行驶时的加速度，需要对车辆在上坡道路行驶时进行受力分析。图2为本发明实施例1中车辆在上坡道路行驶时的受力分析图，结合牛顿第二定律和加速度公式可得下式：
Figure BDA0002393962000000071
其中：m为整车质量(包括车辆自身的质量，及车上的人和载重的质量)；δ为所述车辆的旋转质量换算系数；
v为所述车辆的运行速度；
Ft(t)为整车的驱动力，用来实现车辆的加速；
Fg(t)是由于路面不平所导致的坡道阻力，可正可负；
Fr(t)是滚动阻力；
Fa(t)是空气阻力。
考虑到我们的目的是坡顶前提前收油，所以公式(1)应为
a上坡＝-(Fg(t)+Fr(t)+Fa(t))/mδ(2)
其中：
Fg(t)＝mgsinα
Fr(t)＝mgcosα*η，η为轮胎滚动摩擦阻力系数
由于空气阻力很小，Fa(t)可以忽略。
所以，(2)式可以变为
a上坡＝-(mgsinα+mgcosα*η)/mδ(3)
上式(3)即为第一预设公式，在第一预设公式中，a表示所述车辆在所述上坡道路上行驶时的加速度；m表示所述车辆的整车质量；α表示所述上坡道路的坡度；η表示所述车辆的轮胎的滚动摩擦阻力系数，与车辆有关，为已知量；δ表示所述车辆的旋转质量换算系数，与车辆有关，为已知量。在式(3)中，只有加速度为未知量，其他的均为已知量，所以可以根据式(3)计算得到车辆在所述上坡道路上行驶时的加速度a。
在本发明实施例中，车辆的属性信息指的是与车辆自身有关的信息，例如车辆的轮胎的滚动摩擦阻力系数η、车辆的旋转质量换算系数δ、车辆自身的质量m等，只要车辆确定了，车辆的η和δ就是已知的。
作为具体的实施方式，根据所述车辆在所述下坡道路下坡后的目标速度、所述下坡道路的属性信息、所述车辆的属性信息和所述车辆的行驶状态信息，计算所述车辆自油门调节位置到坡顶的时间可以采用如下技术方案：根据所述车辆在所述下坡道路下坡后的目标速度、所述下坡道路的属性信息和所述车辆的属性信息，计算所述车辆到达所述上坡道路顶点的速度；根据所述车辆到达所述上坡道路顶点的速度和所述车辆的行驶状态信息计算所述车辆自油门调节位置到坡顶的时间。
更加具体的，根据所述车辆在所述下坡道路下坡后的目标速度、所述下坡道路的属性信息和所述车辆的属性信息，计算所述车辆到达所述上坡道路车顶的速度可以采用如下技术方案：根据下坡道路的属性信息和所述车辆的属性信息(具体为车辆在下坡道路上行驶时的平均速度)，计算所述车辆在所述下坡道路的行驶时间；根据所述车辆在所述下坡道路的行驶时间、所述车辆在所述下坡道路下坡后的目标速度和所述车辆的属性信息(具体为车辆轮胎的滚动摩擦阻力系数η、车辆的旋转质量换算系数、车辆自身的质量m)，计算所述车辆到达所述上坡道路车顶的速度。
作为具体的实施方式，车辆在所述下坡道路的行驶时间t2可以通过以下方式得到：t2＝L2/V3，其中L2是所述下坡道路的长度，可以通过地图得到，为已知量；V3为所述车辆在下坡道路上行驶时的平均速度，其中V3系根据车型定位标定给出的经验系数，如该车定位是运动型，那么V1恢复到V2的速度就希望快一些，即V3值会稍大，更接近V2速度；如果该车定位是经济型，那么V1恢复到V2可以平缓一些，这样V3值稍小，更接近V1的速度，所以V3为经验值系数，取决于为乘客提供的感受和节油的平衡点，在本发明实施例中，V3为车辆的属性信息。
在本发明实施例1中，通过对所述车辆在与所述上坡道路相对应的下坡道路的行驶过程进行分析，得到车辆到达所述上坡道路车顶的速度。
当车辆在与所述上坡道路相对应的下坡道路的行驶时，满足以下关系式：V1+a下坡t下坡＝V2(4)
由式(4)可以得到第二预设公式，V1＝V2-a下坡t下坡
在第二预设公式中，V1为所述车辆到达所述上坡道路车顶的速度；V2是所述车辆在所述下坡道路下坡后的目标速度，可以理解为巡航速度；t下坡是下坡运行时间；a下坡是下坡的加速度。
具体的，a下坡通过对车辆在下坡道路行驶时进行受力分析得到，对车辆在下坡道路行驶时进行受力分析与对车辆在上坡道路行驶时进行受力分析类似，本发明实施例1不再赘述。
在得到车辆到达所述上坡道路车顶的速度V1之后，可以通过以下方式得到所述车辆自收油门位置到坡顶的时间：
t＝(V1-V0)/a上坡。
其中，t表示所述车辆自收油门位置到坡顶的时间；V1表示所述车辆在所述上坡道路行驶时到达坡顶的速度；V0表示所述车辆的当前速度；a上坡表示所述车辆在所述上坡道路行驶时的加速度。
通过上述步骤，在得到了所述车辆自油门调节位置到坡顶的时间之后，就可以根据匀速运动的位移计算公式计算得到所述车辆的减速距离，即自收油门位置到坡顶的距离；利用所述上坡道路的坡长L减去减速距离S就可以得到所述车辆在所述上坡道路行驶时的油门调节位置，即自上坡起点至油门调节位置的距离。
具体的，匀速运动的位移计算公式为：
Figure BDA0002393962000000101
其中，V0表示所述车辆的当前行驶速度；t表示所述车辆自收油门位置到坡顶的时间；a上坡表示所述车辆在所述上坡道路上行驶时的加速度。
S103：当所述车辆行驶至所述油门调节位置时，进行收油。
在本发明实施例1中，当所述车辆行驶至所述油门调节位置，使油门踏板的开度为0。
实施例2
本发明实施例2提供了一种车辆驾驶控制装置，图3为本发明实施例2车辆驾驶控制装置的结构示意图。如图3所示，本发明实施例1的车辆驾驶控制装置包括获取模块30、处理模块32和调节模块34。
具体的，获取模块30，用于当当前路段为上坡道路时，获取车辆的行驶状态信息、所述上坡道路的属性信息、和与所述上坡道路相对应的下坡道路的属性信息；
处理模块32，用于根据所述车辆的行驶状态信息、所述上坡道路的属性信息和所述下坡道路的属性信息，确定所述车辆在所述上坡道路行驶时的油门调节位置；
调节模块34，用于当所述车辆行驶至所述油门调节位置时，进行收油。
本发明实施例2的车辆驾驶控制装置能够实现本发明实施例1的车辆驾驶控制方法，并能达到相同的技术效果，在此不在赘述。
实施例3
本发明实施例还提供了一种电子终端，该电子终端可以包括处理器和存储器，其中处理器和存储器可以通过总线或者其他方式连接。
处理器可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。处理器还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。
存储器作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的车辆驾驶控制方法对应的程序指令/模块(例如，图3所示的获取模块30、处理模块32和调节模块34)。处理器通过运行存储在存储器中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的车辆驾驶控制。
存储器可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
所述一个或者多个模块存储在所述存储器中，当被所述处理器执行时，执行如图1所示实施例中的车辆驾驶控制方法。
上述电子终端具体细节可以对应参阅图1至图2所示的实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。
本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(RandomAccessMemory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种车辆驾驶控制方法，其特征在于，包括：
当当前路段为上坡道路时，获取车辆的行驶状态信息、所述上坡道路的属性信息和与所述上坡道路相对应的下坡道路的属性信息；
根据所述车辆的行驶状态信息、所述上坡道路的属性信息和所述下坡道路的属性信息，确定所述车辆在所述上坡道路行驶时的油门调节位置；
当所述车辆行驶至所述油门调节位置时，进行收油。
2.根据权利要求1所述的车辆驾驶控制方法，其特征在于，根据所述车辆的行驶状态信息、所述上坡道路的属性信息和所述下坡道路的属性信息，确定所述车辆在所述上坡道路行驶时的油门调节位置，包括：
根据所述上坡道路的属性信息和所述车辆的属性信息，利用第一预设公式计算所述车辆在所述上坡道路上行驶时的加速度；
根据所述车辆在所述下坡道路下坡后的目标速度、所述下坡道路的属性信息、所述车辆的属性信息和所述车辆的行驶状态信息，计算所述车辆自油门调节位置到坡顶的时间；
根据所述车辆在所述上坡道路上行驶时的加速度、所述车辆的当前行驶状态信息和所述车辆自油门调节位置到坡顶的时间，计算所述车辆在所述上坡道路行驶时的油门调节位置。
3.根据权利要求2所述的车辆驾驶控制方法，其特征在于，根据所述车辆在所述下坡道路下坡后的目标速度、所述下坡道路的属性信息、所述车辆的属性信息和所述车辆的行驶状态信息，计算所述车辆自油门调节位置到坡顶的时间，包括：
根据所述车辆在所述下坡道路下坡后的目标速度、所述下坡道路的属性信息和所述车辆的属性信息，计算所述车辆到达所述上坡道路顶点的速度；
根据所述车辆到达所述上坡道路顶点的速度和所述车辆的行驶状态信息计算所述车辆自油门调节位置到坡顶的时间。
4.根据权利要求2所述的车辆驾驶控制方法，其特征在于：
所述第一预设公式为：
a上坡＝-(mgsinα+mgcosα*η)/mδ
其中，a上坡表示所述车辆在所述上坡道路上行驶时的加速度；m表示所述车辆的整车质量；α表示所述上坡道路的坡度；η表示所述车辆的轮胎的滚动摩擦阻力系数；δ表示所述车辆的旋转质量换算系数。
5.根据权利要求3所述的车辆驾驶控制方法，其特征在于，根据所述车辆在所述下坡道路下坡后的目标速度、所述下坡道路的属性信息和所述车辆的属性信息，计算所述车辆到达所述上坡道路车顶的速度包括：
根据下坡道路的属性信息和所述车辆的属性信息，计算所述车辆在所述下坡道路的行驶时间；
根据所述车辆在所述下坡道路的行驶时间、所述车辆在所述下坡道路下坡后的目标速度和所述车辆的属性信息，计算所述车辆到达所述上坡道路车顶的速度。
6.根据权利要求1所述的车辆驾驶控制方法，其特征在于，根据所述车辆在所述上坡道路上行驶时的加速度、所述车辆的行驶状态信息和所述车辆自油门调节位置到坡顶的时间，计算所述车辆在所述上坡道路行驶时的油门调节位置，包括：
根据所述车辆在所述上坡道路上行驶时的加速度、所述车辆的当前行驶状态速度和所述车辆自油门调节位置到坡顶的时间，利用匀速运动的位置计算公式得到所述车辆在所述上坡道路行驶时的减速距离；
利用所述上坡道路的坡长和所述减速距离，得到所述车辆在所述上坡道路行驶时的油门调节位置。
7.根据权利要求1所述的车辆驾驶控制方法，其特征在于，所述行驶状态信息包括行驶速度；或/和，所述上坡道路的属性信息包括所述上坡道路的坡度、所述上坡道路的长度；或/和，所述下坡道路的属性信息包括所述下坡道路的坡度、所述下坡道路的长度。
8.一种车辆驾驶控制装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于当当前路段为上坡道路时，获取车辆的行驶状态信息、所述上坡道路的属性信息和与所述上坡道路相对应的下坡道路的属性信息；
处理模块，用于根据所述车辆的行驶状态信息、所述上坡道路的属性信息和所述下坡道路的属性信息，确定所述车辆在所述上坡道路行驶时的油门调节位置；
调节模块，用于当所述车辆行驶至所述油门调节位置时，进行收油。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行权利要求1-7中任一项所述的车辆驾驶控制方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行权利要求1-7中任一项所述的车辆驾驶控制方法。
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