CN112092806A

CN112092806A - 控制车辆底盘越障或避障的方法、装置、车辆和存储介质

Info

Publication number: CN112092806A
Application number: CN201910521239.6A
Authority: CN
Inventors: 陈云龙; 刘关铎
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2019-06-17
Filing date: 2019-06-17
Publication date: 2020-12-18

Abstract

本发明涉及用于控制车辆底盘越障或避障的方法及装置、车辆和计算机可读存储介质。所述方法包括步骤：检测在车辆行驶路径上的障碍物，并获取所述障碍物的特征信息；获取车辆的当前行驶参数用于对车辆在当前行驶模式下所固有的通过性几何参数进行修正，以获得车辆的当前通过性几何参数；将所获得的当前通过性几何参数与所述障碍物的特征信息进行比较，用以判断车辆底盘是否能够越过所述障碍物，并根据判断结果来控制车辆行驶以越过或避开所述障碍物。本发明实用性强、应用成本低，能够显著增强车辆通行的安全性和可靠性。

Description

控制车辆底盘越障或避障的方法、装置、车辆和存储介质

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及用于控制车辆底盘越障或避障的方法及装置、车辆和计算机可读存储介质。

背景技术

在车辆行驶期间，可能会在路面上遇到例如由石块、木料、金属块或其他杂物等形成的各种障碍物，虽然驾乘人员通常会在其视野范围内发现此类障碍物，或者可以借助于在一些车辆上配置的ADAS（Advance Drive Assistance System）等系统、设备或装置来检测到这些障碍物的存在，然而在很多情况下仍然无法判断或难以确定车辆底盘是否能够安全地通过这些已发现或者未被发现的路面障碍物。因此，如果车辆强制通过的话，那么这些路面障碍物将可能会对车辆的安全通行造成障碍或者不利影响，甚至可能由此导致意外事故的发生，严重损坏车辆底盘等零部件，并且危害到驾乘人员以及行人的人身安全。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了用于控制车辆底盘越障或避障的方法及装置、车辆和计算机可读存储介质，从而解决或者至少缓解了现有技术中存在的上述问题和其他方面的问题中的一个或多个。

首先，根据本发明的第一方面，它提供了一种用于控制车辆底盘越障或避障的方法，所述方法包括步骤：

A. 检测在车辆行驶路径上的障碍物，并获取所述障碍物的特征信息；

B. 获取车辆的当前行驶参数用于对车辆在当前行驶模式下所固有的通过性几何参数进行修正，以获得车辆的当前通过性几何参数；以及

C. 将所获得的当前通过性几何参数与所述障碍物的特征信息进行比较，用以判断车辆底盘是否能够越过所述障碍物，并根据判断结果来控制车辆行驶以越过或避开所述障碍物。

在根据本发明的用于控制车辆底盘越障或避障的方法中，可选地，在步骤A中，通过车辆上的一个或多个检测装置来检测所述障碍物，所述检测装置包括雷达、成像传感器，所述障碍物的特征信息包括障碍物的大小、障碍物与车辆之间的距离。

在根据本发明的用于控制车辆底盘越障或避障的方法中，可选地，所述行驶参数包括轮速、转向角、纵向加速度Ax、横向加速度Ay、车身横摆角速度YRS，所述通过性几何参数包括接近角、离去角、纵向通过角、最小离地间隙，并且在步骤B中，通过车辆上的轮速传感器、转向角传感器以及惯性传感器来分别获取轮速、转向角以及纵向加速度Ax、横向加速度Ay和车身横摆角速度YRS。

在根据本发明的用于控制车辆底盘越障或避障的方法中，可选地，通过车辆上的ESP将所获取的当前行使参数用来对车辆在当前行驶模式下所固有的通过性几何参数进行修正，并将经修正后的当前通过性几何参数与所述障碍物的特征信息进行比较来判断车辆底盘是否能够越过所述障碍物。

在根据本发明的用于控制车辆底盘越障或避障的方法中，可选地，在步骤C中，根据判断结果来控制车辆行驶的措施包括以下一个或多个措施：

向驾乘人员发送警示信息；

对车辆进行制动操作，或者对车辆驱动扭矩的输出量进行控制；以及

提供车辆的下一步行驶路径，以避开所述障碍物。

在根据本发明的用于控制车辆底盘越障或避障的方法中，可选地，所述方法还包括步骤：当在步骤A中无法获取或无法准确获取所述障碍物的特征信息时，执行以下一个或多个措施：

向驾乘人员发送警示信息；

提供车辆的下一步行驶路径，以避开所述障碍物。

在根据本发明的用于控制车辆底盘越障或避障的方法中，可选地，所述方法还包括步骤：提供选择用于开启或者关闭执行步骤A-C。

其次，根据本发明的第二方面，它提供了一种用于控制车辆底盘越障或避障的装置，所述装置包括：

用于存储指令的存储器；以及

处理器，其被设置成用于在所述指令被执行时实现如以上任一项所述的用于控制车辆底盘越障或避障的方法。

此外，根据本发明的第三方面，它提供了一种车辆，所述车辆包括如以上所述的用于控制车辆底盘越障或避障的装置。

另外，根据本发明的第四方面，它提供了一种计算机可读存储介质，其用于存储指令，所述指令在被执行时实现如以上任一项所述的用于控制车辆底盘越障或避障的方法。

采用本发明技术方案，可以帮助驾驶人员及时、高效且安全可靠地控制控制车辆底盘越过或者避开路面上的障碍物，有效避免其对车辆底盘等零部件造成不期望的损害，从而能够显著降低或消除意外事故的发生。本发明实用性强、应用成本低，能够明显增强行车的安全性。

附图说明

图1是根据本发明的用于控制车辆底盘越障或避障的方法的一个实施例的流程示意图。

图2是图1中所示用于控制车辆底盘越障或避障的方法实施例的工作原理示意框图。

图3是图1中所示用于控制车辆底盘越障或避障的方法实施例的一个应用场景示意图，在该图中同时示出了该车辆在其中一个行驶模式下的若干个通过性几何参数。

图4是根据本发明的用于控制车辆底盘越障或避障的方法的另一个实施例的流程示意图。

具体实施方式

请结合参阅图1、图2和图3，通过这些附图示例性地显示出了一个根据本发明的用于控制车辆底盘越障或避障的方法实施例的基本流程和工作原理。

首先，如图1所示，对于这个给出的实施例，它可以包括以下步骤：

在步骤S11中，在车辆（如燃油车辆、纯电动车辆、混合动力车辆等）行驶期间，可以对位于车辆行驶路径（例如，车辆直行、倒车、转弯等）上的障碍物进行检测并获取其特征信息，此类障碍物可能是例如石块、木头、金属件等各种类型的物件，并且它们可能具有各种规则的或者不规则的形状构造。在行车时如果对此处理不当，那么这些障碍物将很有可能会对车辆（特别是车辆底盘）造成不期望的损坏，因此需要将位于车辆行驶路径上的障碍物识别出来，以便能够随后相应地采取例如越障、避障等各种适宜处理。

在上述步骤S11中，可以根据不同车辆的具体配置情况，单独地或者结合使用该车辆上的检测装置来检测障碍物。这样的检测装置可以包括但不限于例如雷达（如采用激光、超声波、红外或微波等各种技术）、成像传感器（如CCD传感器、CMOS传感器等）。例如图2所示，当车辆1在相对较早的T0时刻进行障碍物检测时，可以通过上述的一个或多个检测装置来采集到与障碍物相关的信号S1，这样的信号S1可以提供给例如ADAS等车辆上的控制单元、模块或系统进行处理，从而可以获得障碍物2的特征信息，例如障碍物的大小F1（如高度H等）、障碍物与车辆之间的距离F2等。通过此类特征信息可以掌握所检测到的障碍物的基本情况，以便能够在相对较晚的T1时刻对车辆底盘是否能够安全地越过障碍物等方面做出判断，在下文中将对此进行更详细的说明。

需要说明的是，尽管通常是在行车期间对路面障碍物进行实时检测，但是在一些应用场合下，本发明也允许按照预设的时间周期（如0.1ms、0.5ms、1ms或者任何其他的适宜数值）来进行障碍物检测，以此来充分满足各种不同的现实需求。

接下来，在步骤S12中，可以获取车辆的当前行驶参数，例如包括但不限于轮速、转向角、纵向加速度Ax、横向加速度Ay、车身横摆角速度YRS等，这些参数可以例如通过安装在车辆上的各种传感器、感应器等来检测获得。例如，在图2中分别使用附图标记S2、S3、S4、S5、S6示例性地标示出了作为行驶参数的轮速、转向角、纵向加速度Ax、横向加速度Ay、车身横摆角速度YRS。作为举例说明，可以通过轮速传感器来获得车辆的当前轮速，可以通过转向角传感器来获得车辆的当前转向角，可以通过惯性传感器来获得车辆当前的纵向加速度Ax、横向加速度Ay和车身横摆角速度YRS，或者还可以通过单独的Ax传感器、Ay传感器和YRS传感器来分别获得车辆当前的纵向加速度Ax、横向加速度Ay和车身横摆角速度YRS。

由于不同车辆在构造、配置等方面存在着差异，并且对于越来越多的各类车辆来讲，它们允许用户可在多种行驶模式（例如越野模式、公路模式、雪地模式、运动模式等）中进行选择和自由切换，由此使得即便同一车辆，其在不同的行驶模式下也具有可能不尽相同的通过性几何参数，即表现出不完全相同的车辆底盘通过能力。在图3中，仅以示例方式示意性地展示出了通常可以作为车辆通过性几何参数的接近角A、离去角B、最小离地间隙C和纵向通过角D。

在步骤S12中，当获得了车辆的当前行驶参数之后，就可以使用它们用来对车辆在当前行驶模式下所固有的通过性几何参数（即车辆在该行驶模式下处于水平静停状态时测量得到的）进行修正，以便获得车辆的当前通过性几何参数。

具体来讲，如图2所示，可以获取车辆当前的行驶模式S0，并且可由此获知车辆在该行驶模式下所固有的通过性几何参数F0，然后将已获得的车辆当前行驶参数用来对原先处于水平静停状态下所固有的通过性几何参数F0进行修正处理，以便获得车辆在当前情况下的真实的通过性几何参数。例如，基于已获得的纵向加速度Ax、横向加速度Ay和车身横摆角速度YRS（在图2中分别标示为S4、S5和S6）可计算获得车辆的当前姿态数据，这可通过例如在图2中示意性标示出的ESP(Electronic Stability Program)中的C1单元或模块来进行处理，然后可将上述的当前姿态数据用于修正车辆在当前行驶模式下原先固有的通过性几何参数。

随后，在步骤S13中，可以将已修正处理后的当前通过性几何参数与已获得的障碍物特征信息二者进行比较，以此来判断车辆底盘是否能够越过障碍物，这通常可以是基于障碍物的尺寸大小与车辆底盘在当前所允许的通过空间容量、空间角度等进行计算比较来判断的。然后，就可以根据以上判断结果来控制车辆行驶，以便越过或者避开障碍物。作为示例说明，以上过程可以通过例如在图2中示意性标示出的ESP中的C2单元或模块来进行处理。

请结合参阅图3，当车辆1在行驶途中的T0时刻检测到了存在着障碍物2并且获得了其特征信息，当在随后的T1时刻已判断确定车辆能安全越过障碍物而不会致其受损后，那么就可以驱动车辆正常越过障碍物。又如，当在T1时刻时已判断确定车辆不能安全越过障碍物或者无法对此做出准确判断，那么就可以操控车辆进行停车、绕行等，以免由于强行越过该障碍物而可能导致发生意外事故或者致使车辆受损。

作为示范性说明，在步骤S13中，可以根据判断结果采取任何可行的措施来控制车辆行驶，例如图2所示，可以采用以下列出的这些措施H1-H4当中的一个或多个：

对车辆进行制动操作（在图2中标示为H1）或者对车辆驱动扭矩的输出量进行控制（在图2中标示为H4），即可以通过刹车装置3来促使车辆停车、通过控制车辆上的动力装置5（如发动机、电动机）的输出功率来使得车辆减速缓行等，从而可以及时、积极地避免发生意外事故或使车辆受损；

向驾乘人员发送警示信息（在图2中标示为H2），例如可以通过车辆上的部件、装置或设备4（如位于驾驶室内的显示屏、扬声器、灯等）采用文字、图像、声音和/或警示灯等众多形式来发送出警示信息，以便可以提醒驾乘人员及时采取可行的措施来进行相应的处理，这能够为他们提供非常有益的帮助；

提供车辆的下一步行驶路径（在图2中标示为H3），以便可以避开障碍物，这可以例如通过车辆上的部件、装置或设备4（如位于驾驶室内的显示屏、扬声器等）采用文字、图像和/或声音等众多形式来提供下一步行驶路径，如此可以使得驾驶更加轻松，并且更加安全。作为举例说明，上述的行驶路径可以通过车辆上的控制模块、装置或系统（例如ADAS、ESP等）并结合现场路况、地图数据等来进行优化提供，由于现有技术已提供了许多此类的行驶路径处理技术，因此在本文中不多赘述。

应当指出的是，在可选情形下，当执行前述的步骤S11时，在无法获取或者无法准确获取车辆障碍物的特征信息时，也可以实施以上所讨论的这些措施当中的一个或多个措施，在此不再重复描述。

需要说明的是，针对不同的应用需求情形，本发明方法可以具有更多的具体实施方式。例如，在图4中示出了根据本发明方法的另一个实施例，除非特别指出之外，对于该实施例中与前述实施例相同或相类似的步骤，可以参阅前文中各相应处的描述。在图4所示的这个实施例中，它可以包括可选的步骤S10，即可以提供一个可供选择的步骤，以便用来选择开启或者关闭执行步骤S11-S13，这可以例如通过在图2中以虚线框表示出的开关BT（可以是物理开关，也可以是展示在车辆上的人机交互设备（如显示屏）的界面上的虚拟开关）来实现，以供用户在不需要进行以上所讨论的障碍物检测、分析以及越障或避障处理时可将其关闭，并且反之亦然。如此，可以使得应用本发明方法能够变得更加灵活、轻松且方便。

此外，本发明还提供了一种用于控制车辆底盘越障或避障的装置，它可以包括处理器和用于存储指令的存储器，其中该处理器可以在所述指令被执行时实现根据本发明的用于控制车辆底盘越障或避障的方法，以便发挥出本发明方案所具备的如前所述的这些明显技术优势。上述装置可以使用单独的元器件、单元或模块（如芯片）等来实现，也可将其集成到例如ESP等已配置到车辆的现有装置、设备或系统中，这将有利于降低成本，并且使得车辆上的现有装置、设备或系统具有更强的实用性。

根据本发明的一个技术方案，还提供了一种车辆，可以在车辆上配置上述的用于控制车辆底盘越障或避障的装置。应当理解的是，根据本发明的车辆可以包括但不限于例如燃油车辆、纯电动车辆、混合动力车辆等众多类型的车辆。

另外，本发明还提供了一种用于存储指令的计算机可读存储介质，所述指令在被执行时可实现根据本发明的用于控制车辆底盘越障或避障的方法。上述计算机可读存储介质可以是能存储指令的任何类型的元器件、模块或装置，其可包括但不限于例如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、可擦写可编程只读存储器(EPROM)、U盘、硬盘等。

Claims

1.一种用于控制车辆底盘越障或避障的方法，其特征在于，所述方法包括步骤：

2.根据权利要求1所述的用于控制车辆底盘越障或避障的方法，其中，在步骤A中，通过车辆上的一个或多个检测装置来检测所述障碍物，所述检测装置包括雷达、成像传感器，所述障碍物的特征信息包括障碍物的大小、障碍物与车辆之间的距离。

3.根据权利要求1所述的用于控制车辆底盘越障或避障的方法，其中，所述行驶参数包括轮速、转向角、纵向加速度Ax、横向加速度Ay、车身横摆角速度YRS，所述通过性几何参数包括接近角、离去角、纵向通过角、最小离地间隙，并且在步骤B中，通过车辆上的轮速传感器、转向角传感器以及惯性传感器来分别获取轮速、转向角以及纵向加速度Ax、横向加速度Ay和车身横摆角速度YRS。

4.根据权利要求3所述的用于控制车辆底盘越障或避障的方法，其中，通过车辆上的ESP将所获取的当前行驶参数用来对车辆在当前行驶模式下所固有的通过性几何参数进行修正，并将经修正后的当前通过性几何参数与所述障碍物的特征信息进行比较来判断车辆底盘是否能够越过所述障碍物。

5.根据权利要求1所述的用于控制车辆底盘越障或避障的方法，其中，在步骤C中，根据判断结果来控制车辆行驶的措施包括以下一个或多个措施：

向驾乘人员发送警示信息；

提供车辆的下一步行驶路径，以避开所述障碍物。

6.根据权利要求1所述的用于控制车辆底盘越障或避障的方法，其中，所述方法还包括步骤：当在步骤A中无法获取或无法准确获取所述障碍物的特征信息时，执行以下一个或多个措施：

向驾乘人员发送警示信息；

提供车辆的下一步行驶路径，以避开所述障碍物。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的用于控制车辆底盘越障或避障的方法，其中，所述方法还包括步骤：提供选择用于开启或者关闭执行步骤A-C。

8.一种用于控制车辆底盘越障或避障的装置，其特征在于，所述装置包括：

存储器，其设置成用于存储指令；以及

处理器，其设置成用于在所述指令被执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的用于控制车辆底盘越障或避障的方法。

9.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括如权利要求8所述的用于控制车辆底盘越障或避障的装置。

10.一种计算机可读存储介质，其用于存储指令，其特征在于，所述指令在被执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的用于控制车辆底盘越障或避障的方法。