CN111731308B - 坡度估算方法、存储介质及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种坡度估算方法、存储介质和电子设备，其包括：获取车辆行驶方向的行驶加速度As；获取车辆行驶的实际加速度Ax；根据行驶加速度和实际加速度计算当前坡度值α；获取轮速增幅M；当所述轮速增幅M小于等于预定轮速增幅Q时，输出当前坡度值α；当所述轮速增幅M大于预定轮速增幅Q时，输出进入颠簸路之前计算的坡度值。利用本申请能够避免车辆行驶在颠簸路等坏路上时由于纵向加速度传感器测量值的波动导致坡度计算异常影响车辆的纵向控制，保证车辆的正常行使。

Description

坡度估算方法、存储介质及电子设备

技术领域

本申请涉及汽车技术领域，具体涉及一种坡度估算方法、存储介质及电子设备。

背景技术

目前，车辆上应用的坡度估算方法一般基于纵向加速度传感器，利用纵向加速度传感器直接测量的行车方向加速度计算得到路面坡度值。发明人在实现本申请的过程中发现，现有的坡度估算方法在颠簸路等坏路的识别及相应的坡度计算处理时，由于车辆俯仰导致加速度传感器的测量信号变化剧烈，导致坡度计算值变化剧烈，坡度计算偏差较大，影响对整车的行车控制。而且，现有坡度估算方法在进行颠簸路识别时，需要安装垂向加速度传感器测量垂直于路面方向的加速度，所需成本较高。

发明内容

有鉴于此，本申请提出一种坡度估算方法、存储介质及电子设备，以解决上述技术问题。

本申请提出一种坡度估算方法，其包括：获取车辆行驶方向的行驶加速度As；获取车辆行驶的实际加速度Ax；根据行驶加速度和实际加速度计算当前坡度值α；获取轮速增幅M；当所述轮速增幅M小于等于预定轮速增幅Q时，输出当前坡度值α；当所述轮速增幅M大于预定轮速增幅Q时，输出进入颠簸路之前计算的坡度值。

可选地，根据公式α＝arcsin[(As-Ax)/g]计算当前坡度值α，其中g为重力加速度。

可选地，获取轮速增幅M包括：获取车辆当前时刻的轮速W、与当前时刻间隔一个采样周期T的第一时刻的轮速W1、与当前时刻间隔两个采样周期T的第二时刻的轮速W2、与当前时刻间隔三个采样周期T的第三时刻的轮速W3、与当前时刻间隔四个采样周期T的第四时刻的轮速W4；根据M＝(A1+A2+A3+A4)/4计算轮速增幅M，其中，A1为W与W1差值的绝对值，A2为W1与W2差值的绝对值，A3为W2与W3差值的绝对值，A4为W3与W4差值的绝对值。

可选地，获取车辆行驶的实际加速度Ax包括：根据轮速W，W1，W2，W3，W4分别计算对应的车速V，V1，V2，V3，V4；根据Ax＝[(V-V2)/2T+(V1-V3)/2T+(V2-V4)/2T]/3＝(V+V1-V3-V4)/6T计算实际加速度Ax。

可选地，根据Ax＝[(V-V2)/2T+(V1-V3)/2T+(V2-V4)/2T]/3＝(V+V1-V3-V4)/6T计算实际加速度Ax之后，还包括：对实际加速度Ax进行低通滤波处理。

可选地，根据M＝(A1+A2+A3+A4)/4计算轮速增幅M之前，还包括：对轮速W，W1，W2，W3，W4进行低通滤波处理。

可选地，当所述轮速增幅M小于等于预定轮速增幅Q时，输出当前坡度值α之后，还包括：记录当前坡度值α，并将当前坡度值记作坡度前值。

可选地，当所述轮速增幅M大于预定轮速增幅Q时，输出进入颠簸路之前计算的坡度值之后，还包括：将计算的当前坡度值删除。

本申请还提供一种非易失性计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令设置为如上所述的坡度估算方法。

本申请还提供一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如上所述的坡度估算方法。

本申请提供的坡度估算方法、存储介质和电子设备通过获取车辆行驶加速度和实际加速度计算当前坡度值，并基于轮速增幅判断是否处于颠簸路等坏路，根据判断结果输出坡度值，不仅可避免车辆行驶在颠簸路等坏路上时由于纵向加速度传感器测量值的波动导致坡度计算异常影响车辆的纵向控制，保证车辆的正常行使，而且本申请的技术方案不需要安装垂向加速度传感器测量垂直于路面方向的加速度，通过车上已有的轮速传感器即可进行判断，可降低成本，方便使用。

附图说明

图1是本申请的坡度估算方法的流程图。

图2是本申请的S400的流程图。

图3是本申请的S200的流程图。

图4是本申请的电子设备的硬件结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图以及具体实施例，对本申请的技术方案进行详细描述。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

图1示出了本申请的坡度估算方法的流程图，本申请提供的坡度估算方法，其包括：

S100，获取车辆行驶方向的行驶加速度As；

行驶加速度As可以通过车辆上的纵向加速度传感器直接测量获得，纵向加速度传感器集成在ESC(车身稳定控制系统，Electronic Stability Control)中。

S200，获取车辆行驶的实际加速度Ax；

S300，根据行驶加速度和实际加速度计算当前坡度值α；

在本实施例中，根据公式α＝arcsin[(As-Ax)/g]计算当前坡度值α，其中g为重力加速度。

S400，获取轮速增幅M；

可通过安装在车辆轮端上的轮速传感器获取。行驶加速度As、实际加速度Ax和轮速增幅M均可实时获取。

S500，当所述轮速增幅M小于等于预定轮速增幅Q时，输出当前坡度值α；

例如，轮速增幅M＝10km/h，预定轮速增幅Q＝20km/h，则说明当前行使路面为非颠簸路，输出当前坡度值α＝arcsin[(As-Ax)/g]。

S600，当所述轮速增幅M大于预定轮速增幅Q时，输出进入颠簸路之前计算的坡度值。

若轮速增幅M＝30km/h，M＞Q，则说明当前行使路面为颠簸路等坏路，输出进入颠簸路之前计算的坡度值。

本申请提供的坡度估算方法通过获取车辆行驶加速度和实际加速度计算当前坡度值，并基于轮速增幅判断是否处于颠簸路等坏路，根据判断结果输出坡度值，不仅可避免车辆行驶在颠簸路等坏路上时由于纵向加速度传感器测量值的波动导致坡度计算异常影响车辆的纵向控制，保证车辆的正常行使，而且本申请的技术方案不需要安装垂向加速度传感器测量垂直于路面方向的加速度，通过车上已有的轮速传感器即可进行判断，可降低成本，方便使用。

进一步地，如图2所示，S400，获取轮速增幅M包括：

S410，获取车辆当前时刻的轮速W、与当前时刻间隔一个采样周期T的第一时刻的轮速W1、与当前时刻间隔两个采样周期T的第二时刻的轮速W2、与当前时刻间隔三个采样周期T的第三时刻的轮速W3、与当前时刻间隔四个采样周期T的第四时刻的轮速W4；

在本实施例中，轮速可由轮速传感器获取。

S420，根据M＝(A1+A2+A3+A4)/4计算轮速增幅M。

其中，A1为W与W1差值的绝对值，A2为W1与W2差值的绝对值，A3为W2与W3差值的绝对值，A4为W3与W4差值的绝对值。

通过获取多个轮速计算轮速增幅，可增加轮速增幅M计算的精确度，提高坡度估算的准确性。

优选地，S200，获取车辆行驶的实际加速度Ax包括：

S210，根据轮速W，W1，W2，W3，W4分别计算对应的车速V，V1，V2，V3，V4；

在本实施例中，轮速与车速的计算公式可采用V＝W×轮胎滚动半径×2π。根据轮速W计算车速V，W1计算V1，W2计算V2，W3计算V3，W4计算V4。

S220，根据Ax＝(V+V1-V3-V4)/6T计算实际加速度Ax。

Ax＝[(V-V2)/2T+(V1-V3)/2T+(V2-V4)/2T]/3＝(V+V1-V3-V4)/6T。

通过轮速计算车速，可简化传感器的设置，降低生产成本。

优选地，S220，根据Ax＝(V+V1-V3-V4)/6T计算实际加速度Ax之后，还包括：

对实际加速度Ax进行低通滤波处理，以增加实际加速度Ax的平顺性。

同样地，S420，根据M＝(A1+A2+A3+A4)/4计算轮速增幅M之前，还包括：

对轮速W，W1，W2，W3，W4进行低通滤波处理，以增加轮速的平顺性。

在本实施例中，轮速可采用ESC或者ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)低通滤波处理后，直接输出。

较佳地，S500，当所述轮速增幅M小于等于预定轮速增幅Q时，输出当前坡度值α之后，还包括：

记录当前坡度值α，并将当前坡度值记作坡度前值。

当下一时刻进入颠簸路等坏路时，如果M＞Q,则直接调用该坡道前值作为新的当前坡度值，可以减少计算量，降低能耗。

优选地，S600,当所述轮速增幅M大于预定轮速增幅Q时，输出进入颠簸路之前计算的坡度值之后，还包括：

将计算的当前坡度值删除,以减少数据的存储量。

本申请还提供一种非易失性计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令设置为如上所述的坡度估算方法。

本申请还提供一种电子设备，包括：

至少一个处理器701；以及，

与所述至少一个处理器701通信连接的存储器702；其中，

所述存储器702存储有可被所述至少一个处理器701执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器701执行，以使所述至少一个处理器701能够执行如上所述的坡度估算方法。

执行如上所述的坡度估算方法的设备还可以包括：输入装置703和输出装置704。处理器701、存储器702、输入装置703和输出装置704可以通过总线或者其他方式连接。

存储器702作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块。处理器701通过运行存储在存储器702中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行服务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坡度估算方法。

存储器702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；存储数据区可存储根据坡度估算方法的使用所创建的数据等。此外，存储器702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、或其他非易失性固态存储器件。

输入装置703可接收输入的数字或字符信息，以及产生与坡度估算方法相关的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置704可包括显示屏等显示设备。

所述一个或者多个模块存储在所述存储器702中，当被所述一个或者多个处理器执行时，执行上述任意方法实施例中的坡度估算方法。

上述产品可执行本发明实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明实施例所提供的方法。

本发明实施例的电子设备以多种形式存在，包括但不限于：

(1)移动通信设备：这类设备的特点是具备移动通信功能，并且以提供话音、数据通信为主要目标。这类终端包括：智能手机(例如iPhone)、多媒体手机、功能性手机，以及低端手机等。

(2)超移动个人计算机设备：这类设备属于个人计算机的范畴，有计算和处理功能，一般也具备移动上网特性。这类终端包括：PDA、MID和UMPC设备等，例如iPad。

(3)便携式娱乐设备：这类设备可以显示和播放多媒体内容。该类设备包括：音频、视频播放器(例如iPod)，掌上游戏机，电子书，以及智能玩具和便携式车载导航设备。

(4)服务器：提供计算服务的设备，服务器的构成包括处理器、硬盘、内存、系统总线等，服务器和通用的计算机架构类似，但是由于需要提供高可靠的服务，因此在处理能力、稳定性、可靠性、安全性、可扩展性、可管理性等方面要求较高。

(5)其他具有数据交互功能的电子装置。

基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台移动终端(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random AccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本发明实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件实现。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种坡度估算方法，其特征在于，包括：

获取车辆行驶方向的行驶加速度As；

获取车辆行驶的实际加速度Ax；

根据行驶加速度和实际加速度计算当前坡度值α；

获取轮速增幅M；

当所述轮速增幅M小于等于预定轮速增幅Q时，输出当前坡度值α；

当所述轮速增幅M大于预定轮速增幅Q时，判定当前行使路面为颠簸路，输出进入颠簸路之前计算的坡度值。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据公式α＝arcsin[(As-Ax)/g]计算当前坡度值α，其中g为重力加速度。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，获取轮速增幅M包括：

获取车辆当前时刻的轮速W、与当前时刻间隔一个采样周期T的第一时刻的轮速W1、与当前时刻间隔两个采样周期T的第二时刻的轮速W2、与当前时刻间隔三个采样周期T的第三时刻的轮速W3、与当前时刻间隔四个采样周期T的第四时刻的轮速W4；

根据M＝(A1+A2+A3+A4)/4计算轮速增幅M，其中，A1为W与W1差值的绝对值，A2为W1与W2差值的绝对值，A3为W2与W3差值的绝对值，A4为W3与W4差值的绝对值。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，获取车辆行驶的实际加速度Ax包括：

根据轮速W，W1，W2，W3，W4分别计算对应的车速V，V1，V2，V3，V4；

根据Ax＝[(V-V2)/2T+(V1-V3)/2T+(V2-V4)/2T]/3＝(V+V1-V3-V4)/6T计算实际加速度Ax。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，根据Ax＝[(V-V2)/2T+(V1-V3)/2T+(V2-V4)/2T]/3＝(V+V1-V3-V4)/6T计算实际加速度Ax之后，还包括：

对实际加速度Ax进行低通滤波处理。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，根据M＝(A1+A2+A3+A4)/4计算轮速增幅M之前，还包括：

对轮速W，W1，W2，W3，W4进行低通滤波处理。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，当所述轮速增幅M小于等于预定轮速增幅Q时，输出当前坡度值α之后，还包括：

记录当前坡度值α，并将当前坡度值记作坡度前值。

8.如权利要求1-7任一所述的方法，其特征在于，当所述轮速增幅M大于预定轮速增幅Q时，判定当前行使路面为颠簸路，输出进入颠簸路之前计算的坡度值之后，还包括：

将计算的当前坡度值删除。

9.一种非易失性计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令设置为如权利要求1-8任一所述的坡度估算方法。

10.一种电子设备，包括：

至少一个处理器；以及，

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1-8任一所述的坡度估算方法。

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