CN111605546B - 电动汽车的自动泊车控制方法、装置、设备和泊车系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电动汽车的自动泊车控制方法、装置、设备和泊车系统，涉及自动驾驶技术领域，所述方法包括：响应于自动泊车指令获取所述电动汽车的电源状态参数和道路坡度，所述电源状态参数包括蓄电池的输出电压和动力电池的荷电量；若所述蓄电池的输出电压大于等于预设电压值，所述动力电池的荷电量大于等于预设电量值，且所述道路坡度小于等于预设坡度值，控制所述电动汽车进行自动泊车。本发明能够降低由于供电系统失效和道路坡度造成的自动泊车失控风险，提高行车安全，改善用户体验。
Description
技术领域
本发明涉及自动驾驶技术领域，尤其涉及一种电动汽车的自动泊车控制方法、装置、设备和泊车系统。
背景技术
相较于传统汽车，纯电动汽车对环境的影响较小，是当前车辆技术发展的主要趋势，其动力输出源于驱动电机，易于精细控制，信号误差更小，因此电动汽车更适应自动泊车等自动驾驶技术。但驱动电机由动力电池供电，当供电系统失效时，若车辆处于自动泊车状态，存在车辆失控风险。
因此，针对上述技术问题，需要改进用于电动汽车的自动泊车的控制策略，以提升行车安全和用户体验。
发明内容
本发明提供了一种电动汽车的自动泊车控制方法、装置、设备和泊车系统，可以提高行车安全，改善用户体验。
第一方面，本发明提供了一种电动汽车的自动泊车控制方法，所述方法包括：
响应于自动泊车指令获取所述电动汽车的电源状态参数和道路坡度，所述电源状态参数包括蓄电池的输出电压和动力电池的荷电量；
若所述蓄电池的输出电压大于等于预设电压值，所述动力电池的荷电量大于等于预设电量值，且所述道路坡度小于等于预设坡度值，控制所述电动汽车进行自动泊车。
另一方面，本发明提供了一种电动汽车的自动泊车控制装置，所述装置包括：
获取模块：用于响应于自动泊车指令获取所述电动汽车的电源状态参数和道路坡度，所述电源状态参数包括蓄电池的输出电压和动力电池的荷电量；
控制模块：若所述蓄电池的输出电压大于等于预设电压值，所述动力电池的荷电量大于等于预设电量值，且所述道路坡度小于等于预设坡度值，控制所述电动汽车进行自动泊车。
另一方面，本发明提供了一种电动汽车的自动泊车控制设备，包括处理器和存储器，其特征在于，所述存储器中存储有至少一条指令或代码，所述至少一条指令或代码由所述处理器加载并执行以实现如上述的电动汽车的自动泊车控制方法。
另一方面，本发明提供了一种电动汽车的泊车系统，包括上述的自动泊车控制装置或自动泊车控制设备。
另一方面，本发明提供了一种电动汽车，包括如上所述的自动泊车控制设备或自动泊车控制装置。
本发明提供的电动汽车的自动泊车控制方法、装置、设备和泊车系统，具有如下技术效果：
本发明在确定蓄电池的输出电压大于等于预设电压值，动力电池的荷电量大于等于预设电量值，且道路坡度小于等于预设坡度值的状态下执行自动泊车指令，降低由于供电系统失效和道路坡度造成的自动泊车失控风险，提高行车安全，改善用户体验。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
图1是本发明实施例提供的一种电动汽车的自动泊车控制方法的流程示意图；
图2是本发明实施例提供的一种电动汽车的电源动力系统的结构示意图；
图3-4是本发明实施例提供的非坡道和坡道场景下自动泊车的风险示意图；
图5是本发明实施例提供的自动泊车控制方法的时序图；
图6是本发明实施例电动汽车的电源失效情况下的动力驱动系统结构示意图；
图7是本发明实施例提供的在电机控制器进入ASC模式后产生的转矩曲线和电流曲线；
图8是本发明实施例提供的一种电动汽车的自动泊车控制装置的结构示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的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。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或服务器不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
请参阅图1，本发明实施例提供了一种电动汽车的自动泊车控制方法，图1是所述方法的流程示意图。本说明书提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的劳动可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置、设备或系统产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行。具体的如图1所示，所述方法可以包括：
S100：响应于自动泊车指令获取所述电动汽车的电源状态参数和道路坡度，所述电源状态参数包括蓄电池的输出电压和动力电池的荷电量。
本说明书实施例中，所述自动泊车指令可以通过远程遥控触发，如通过电子钥匙或移动终端远程遥控触发。
在实际应用中，自动泊车可以包括自动泊入或自动泊出，主要应用场所可以是办公楼或者大型商场地下停车场，驾驶员可以离开驾驶位，实现无人自动泊车，车辆能够自动搜索车位并泊入，方便出行，且能够解决停车之后打不开车门等尴尬场景，还可以控制车辆自动泊出至用户位置，方便寻车。。
在一些实施例中，请参考图2，图2示出了本说明书实施例提供的一种电动汽车的电源动力系统的结构示意图，所述电动汽车可以包括双电机驱动总成100、动力电池200、直流变换器(DC/DC)300和蓄电池400，所述双电机驱动总成100包括减速器110、前电机120、后电机130和电机控制器140。其中，所述双电机驱动总成100与所述动力电池200电性连接，所述蓄电池400通过所述DC/DC300与所述动力电池200电性连接。
在一些实施例中，电动汽车可以设置有自主代客泊车系统(Automated ValetParking,AVP)，还可以设置有远程遥控泊车辅助系统(Remote Parking Asist,RPA)。
S300：若所述蓄电池的输出电压大于等于预设电压值，所述动力电池的荷电量大于等于预设电量值，且所述道路坡度小于等于预设坡度值，控制所述电动汽车进行自动泊车。
本说明书实施例中，在不同的自动泊车场景下，可以设置相同的或不同的所述预设电压值和/或所述预设电量值，例如非坡道场景中的预设电压值可以小于在坡道场景中的预设电压值，非坡道场景中的预设电量值可以小于在坡道场景中的预设电量值。
在实际应用中，请参考图3-4，图3-4示出了本说明书实施例提供的非坡道和坡道场景下自动泊车的风险示意图，在非坡道场景中，若在自动泊车过程中出现电源失效等故障，车辆存在失控滑行风险；在坡道场景中，若道路坡度过大，如超过预设坡度值，或在自动泊车过程中出现电源失效等故障，车辆存在失控溜车风险。
在一些实施例中，所述预设电压值可以为6V-10V，优选地，所述预设电压值可以为8V。
在一些实施例中，所述预设电量值可以为3％-8％，优选地，所述预设电量值可以为5％在一些实施例中，所述预设坡度值可以为3°至10°，优选地可以为4°。
综上，本发明通过在确定蓄电池的输出电压大于等于预设电压值，动力电池的荷电量大于等于预设电量值，且道路坡度小于等于预设坡度值的状态下执行自动泊车指令，降低由于供电系统失效和道路坡度造成的自动泊车失控风险，提高行车安全，改善用户体验。
基于上述具体实施方式，本说明书实施例中，在所步骤S100之后，所述方法还包括：
S500：若所述电动汽车满足所述蓄电池的输出电压小于所述预设电压值，所述动力电池的荷电量小于所述预设电量值，和所述道路坡度大于所述预设坡度值中的一个或多个条件，控制电机输出负转矩至所述电动汽车停止。
在一些实施例中，若所述道路坡度大于所述预设坡度值，所述蓄电池的输出电压大于等于所述预设电压值，所述动力电池的荷电量大于等于所述预设电量值，控制电机在电源状态正常和正常行驶状态下输出负转矩，作用于减速器，以使得电动汽车停止，在电动汽车停止后激活自动驻车系统。
在一些实施例中，若所述道路坡度小于等于所述预设坡度值，并且，所述蓄电池的输出电压小于所述预设电压值和/或所述动力电池的荷电量小于所述预设电量值，利用电机控制器的母线电容释放电量，控制逆变器执行三相主动短路，以维持电机控制器的主芯片工作，使得所述电机输出负转矩，作用于减速器，以使得电动汽车停止，在电动汽车停止后激活自动驻车系统。
基于上述具体实施方式，本说明书实施例中，在控制所述电动汽车进行自动泊车的过程中，所述方法还包括：监测所述动力电池的荷电量；若监测到所述动力电池的荷电量小于预设电量值，控制电机输出负转矩至所述电动汽车停止。
基于上述具体实施方式，本说明书实施例中，在控制所述电动汽车进行自动泊车的过程中，所述方法还包括：监测所述蓄电池的输出电压；若监测到所述蓄电池的输出电压小于所述预设电压值，控制电机输出负转矩至所述电动汽车停止。
在实际应用中，在电动汽车执行自动泊车指令的过程中，持续监测蓄电池的输出电压和/或动力电池的荷电量，以防止在自动泊车时出现的电源动力不足、电源失效或电源故障等造成的车辆失控风险。
在实际应用中，在监测到所述动力电池的荷电量小于预设电量值，和/或监测到所述蓄电池的输出电压小于所述预设电压值时，所述控制电机输出负转矩至所述电动汽车停止可以包括：利用电机控制器的母线电容释放电量，控制逆变器执行三相主动短路，以维持电机控制器的主芯片工作，使得所述电机输出负转矩至所述电动汽车停止。
具体实施例中，执行三相主动短路后，直流端和交流端电路不再形成回路，同时控制电机输出负转矩，作用于减速器，以使车辆缓慢制动，实现安全停车。
在一些实施例中，可以通过反激电路将电机控制器的母线电容释放的高压转换为低压，以使得电机保持短时间的工作电压，产生反向转矩，防止滑行和溜车。
如此，可以适用于仅装配有单套蓄电池和DCDC的电动汽车，即使在电源失效的情况下，也能利用高压母线电容的电量安全停车，节省成本，提高泊车安全。
基于上述具体实施方式，本说明书实施例中，在控制所述电动汽车进行自动泊车之前或过程中，所述方法还包括：监测所述电动汽车的车辆速度；若监测到所述车辆速度大于预设泊车速度，控制电机输出负转矩至所述车辆速度降低至小于等于所述预设泊车速度。
在一些实施例中，所述预设泊车速度可以为3-10kph，优选地，所述预设泊车速度可以为5kph。
在一些实施例中，泊车控制器监测车辆速度，当监测到车辆速度大于预设泊车速度时，发送超速信号至整车控制器，整车控制器响应于超速信号发送控制指令至电机控制器，以使电机控制器控制电机输出负转矩，降低车辆速度。
如此，降低车速过快导致的车辆失控或无法及时安全停车的风险。
基于上述具体实施方式，本说明书实施例中，在控制所述电动汽车进行自动泊车的过程中，所述方法还包括：检测所述电动汽车的自动泊车路径上是否存在障碍物；若检测结果为存在，控制电机输出负转矩至所述电动汽车停止。
需要说明的是，本说明书中以定义车辆前进为正转矩，车辆后退为负转矩。
以下基于设置单蓄电池、单DC/DC和双电机驱动总成的电动汽车，结合图2和图5-7介绍本发明的自动泊车控制方法，请参考图2，所述电动汽车可以包括双电机驱动总成100、动力电池200、直流变换器(DC/DC)300和蓄电池400，所述双电机驱动总成100包括减速器110、前电机120、后电机130和电机控制器140。其中，所述双电机驱动总成100与所述动力电池200电性连接，所述蓄电池400通过所述DC/DC300与所述动力电池200电性连接。
请参考图5，图5示出了本实施例提供的自动泊车控制方法的时序图，在接收到自动泊车指令后，首先进行主动防御，包括S11：泊车控制器获取蓄电池的输出电压，判断其是否大于等于预设电压值；S12：泊车控制器获取动力电池的荷电状态，判断动力电池荷电量是否大于等于预设电量值；S13：泊车控制器计算道路坡度，判断道路坡度值是否小于等于预设坡度值；若上述步骤S11-S13的判断结果均为是，则进入步骤S14：启动自动泊车；若上述步骤S11-S13中任意一个或多个的判断结果为否，则不启动自动泊车，且电机控制器控制电机输出负转矩，以安全停车；若上述步骤S11和/或S12的判断结果为否，进入步骤S17：利用超级电容放电和S18：电机控制器控制逆变器执行三相主动短路(ASC模式)，以使电机输出负转矩，实现安全停车。
进一步地，在步骤S14之后进行失效安全防御，包括步骤S15：左右电机控制器监测蓄电池的输出电压是否大于等于预设电压值；S16：左右电机控制器监测动力电池的荷电状态中电池荷电量是否大于等于预设电量值；若任一或两个判断结果为否，进入步骤S17：利用超级电容放电和S18：电机控制器控制逆变器执行ASC模式，以使电机输出负转矩，实现安全停车。
进一步地，请参考图6，图6示出了本实施例提供的电动汽车的电源失效情况下的动力驱动系统结构示意图。当泊车控制器500和/或左右点击控制器140检测到蓄电池400的输出电压和/或动力电池200的荷电状态处于非正常状态时，左右电机控制器140通过ASC驱动单元141发送PWM控制信号至逆变器210，进入ASC模式，逆变器210三相主动短路，母线的超级电容器220释放电量并通过反激电路230将高压转换为低压，使得左右电机控制器140能够保持短时间的工作电压，产生负转矩，作用于减速器，实现安全停车。
其中，在ASC模式下，逆变器的三相主动短路的实现方式可以包括：上桥臂同时断开，下桥臂同时导通；或者上桥臂同时导通，下桥臂同时断开。在该状态下产生的反电势驱动电机输出负转矩。各个开关的导通和断开模式如下表所示。
| ASC模式 | S1 | S2 | S3 | S4 | S5 | S6 |
| 模式1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 |
| 模式2 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 |
进一步地，请参考图7，图7示出了在车速5kph时，电机控制器进入ASC模式后产生的转矩曲线和电流曲线。图中上部的曲线为转矩曲线，下部的曲线为电流曲线，在本实施例中，L1位置的电流约为360Arms，对应的产生的转矩约为-100Nm。
需要说明的是，泊车控制器可以直接获取动力电池的核电状态，也可以是左右电机控制器获取动力电池的荷电状态后发送至整车控制器，所述泊车控制器从整车控制器处获取动力电池的荷电状态。此外，泊车控制器可以直接获取蓄电池的输出电压，也可以是左右电机控制器获取蓄电池的输出电压后发送至整车控制器，所述泊车控制器从整车控制器处获取蓄电池的输出电压。
本发明实施例还提供了一种电动汽车的自动泊车控制设备，包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现上述的电动汽车的自动泊车控制方法。
本说明书实施例中，所述存储器可用于存储软件程序以及模块，处理器通过运行存储在存储器的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。存储器可主要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、功能所需的应用程序等；存储数据区可存储根据所述设备的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。相应地，存储器还可以包括存储器控制器，以提供处理器对存储器的访问。
本发明实施例还提供了一种电动汽车的自动泊车控制装置，如图8所示，所述装置包括：
获取模块10：用于响应于自动泊车指令获取所述电动汽车的电源状态参数和道路坡度，所述电源状态参数包括蓄电池的输出电压和动力电池的荷电量；
控制模块20：若所述蓄电池的输出电压大于等于预设电压值，所述动力电池的荷电量大于等于预设电量值，且所述道路坡度小于等于预设坡度值，控制所述电动汽车进行自动泊车。
在一些实施例中，所述控制模块20可以包括：
第一监测单元：用于监测所述动力电池的荷电量；
第一控制单元：用于若监测到所述动力电池的荷电量小于预设电量值，控制电机输出负转矩至所述电动汽车停止。
在一些实施例中，所述控制模块20可以包括：
第二监测单元：用于监测所述蓄电池的输出电压；
第二控制单元：用于若监测到所述蓄电池的输出电压小于所述预设电压值，控制电机输出负转矩至所述电动汽车停止。
在一些实施例中，所述第一控制单元或第二控制单元可以具体用于：控制逆变器执行三相主动短路，利用电机控制器的母线电容释放电量以使得所述电机输出负转矩至所述电动汽车停止。
在一些实施例中，所述控制模块20可以包括：
第三监测单元：用于监测所述电动汽车的车辆速度；
第三控制单元：用于若监测到所述车辆速度大于预设泊车速度，控制电机输出负转矩至所述车辆速度降低至小于等于所述预设泊车速度。
在一些实施例中，所述控制模块还用于：若所述电动汽车满足所述蓄电池的输出电压小于所述预设电压值，所述动力电池的荷电量小于所述预设电量值，和所述道路坡度大于所述预设坡度值中的一个或多个条件，控制电机输出负转矩至所述电动汽车停止。
在一些实施例中，所述控制模块20可以包括：
检测单元：用于检测所述电动汽车的自动泊车路径上是否存在障碍物；
第五控制单元：用于若检测结果为存在，控制电机输出负转矩至所述电动汽车停止。
所述的装置实施例中的装置与方法实施例基于同样地发明构思。
需要说明的是：本说明书中的装置或设备实施例中，装置或设备可以是与电动汽车的控制系统相互独立设置的，也可以是基于电动汽车的控制系统设置的。所述电动汽车的控制系统中可以包括但不限于相互通信连接的整车控制模块、自动泊车控制模块和电机控制模块等。
本发明实施例还提供了一种电动汽车的泊车系统，包括上述的自动泊车控制装置或自动泊车控制设备。
本发明实施例还提供了一种电动汽车，包括如上所述的自动泊车控制设备或自动泊车控制装置。
由上述本发明提供的电动汽车的自动泊车控制方法、装置、设备和泊车系统，在确定蓄电池的输出电压大于等于预设电压值，动力电池的荷电量大于等于预设电量值，且道路坡度大于等于预设坡度值的状态下执行自动泊车指令，降低由于供电系统失效和道路坡度造成的自动泊车失控风险，提高行车安全，改善用户体验。
需要说明的是：上述本发明实施例先后顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。且上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置和设备实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也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，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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 (9)
1.一种电动汽车的自动泊车控制方法，其特征在于，所述方法包括：
响应于自动泊车指令获取所述电动汽车的电源状态参数和道路坡度，所述电源状态参数包括蓄电池的输出电压和动力电池的荷电量；
若所述蓄电池的输出电压大于等于预设电压值，所述动力电池的荷电量大于等于预设电量值，且所述道路坡度小于等于预设坡度值，控制所述电动汽车进行自动泊车；
在控制所述电动汽车进行自动泊车的过程中，监测所述动力电池的荷电量；
若监测到所述动力电池的荷电量小于预设电量值，控制电机输出负转矩至所述电动汽车停止。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在控制所述电动汽车进行自动泊车的过程中，所述方法还包括：
监测所述蓄电池的输出电压；
若监测到所述蓄电池的输出电压小于所述预设电压值，控制电机输出负转矩至所述电动汽车停止。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述控制电机输出负转矩至所述电动汽车停止包括：利用电机控制器的母线电容释放电量，控制逆变器执行三相主动短路，以使得所述电机输出负转矩至所述电动汽车停止。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在控制所述电动汽车进行自动泊车的过程中，所述方法还包括：
监测所述电动汽车的车辆速度；
若监测到所述车辆速度大于预设泊车速度，控制电机输出负转矩至所述车辆速度降低至小于等于所述预设泊车速度。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述响应于自动泊车指令获取所述电动汽车的电源状态参数和道路坡度之后，所述方法还包括：
若所述电动汽车满足所述蓄电池的输出电压小于所述预设电压值，所述动力电池的荷电量小于所述预设电量值，和所述道路坡度大于所述预设坡度值中的一个或多个条件，控制电机输出负转矩至所述电动汽车停止。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在控制所述电动汽车进行自动泊车的过程中，所述方法还包括：
检测所述电动汽车的自动泊车路径上是否存在障碍物；
若检测结果为存在，控制电机输出负转矩至所述电动汽车停止。
7.一种电动汽车的自动泊车控制装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块10：用于响应于自动泊车指令获取所述电动汽车的电源状态参数和道路坡度，所述电源状态参数包括蓄电池的输出电压和动力电池的荷电量；
控制模块20：用于若所述蓄电池的输出电压大于等于预设电压值，所述动力电池的荷电量大于等于预设电量值，且所述道路坡度小于等于预设坡度值，控制所述电动汽车进行自动泊车；以及用于在控制所述电动汽车进行自动泊车的过程中，监测所述动力电池的荷电量；若监测到所述动力电池的荷电量小于预设电量值，控制电机输出负转矩至所述电动汽车停止。
8.一种电动汽车的自动泊车控制设备，包括处理器和存储器，其特征在于，所述存储器中存储有至少一条指令或代码，所述至少一条指令或代码由所述处理器加载并执行以实现如权利要求1-6中任一所述的电动汽车的自动泊车控制方法。
9.一种电动汽车的泊车系统，其特征在于，所述泊车系统包括如权利要求7中所述的自动泊车控制装置或权利要求8中所述的自动泊车控制设备。
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