CN115709710B - 车辆车身稳定控制方法、芯片及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种车辆车身稳定控制方法，包括：根据模式控制信号使车身稳定控制芯片进入驻车模式、启动模式、第一车身稳定模式和第二车身稳定模式中的一者；当进入驻车模式时，关闭多个比较器；当进入启动模式时，控制第一比较器组和第二比较器组交替地与锁存器串联连接以执行模数转换和分别单独地短接连接以执行校准；当进入第一车身稳定模式时，控制第三比较器组短接连接以执行校准，并在第三比较器组的校准完成后控制第三比较器组与第一比较器组、第二比较器组及锁存器依次串联连接；当进入第二车身稳定模式时，关闭第三比较器组，其中，第二车身稳定模式时的车辆的失控风险小于第一车身稳定模式时的车辆的失控风险。
Description
技术领域
本申请涉及车辆主动安全控制领域，尤其涉及一种车辆车身稳定控制方法、芯片及系统。
背景技术
车辆行驶时，受限于个体车辆的本身固有性能以及路面条件、天气、行驶紧急事件等情况，会造成车辆失控的情况。因此，传统技术中都会利用车身电子稳定控制系统（Electronic Stability Controller，ESC）来保持车辆在各种行驶状态下的最佳稳定性。
电子稳定系统又可称为动态稳定系统（Dynamic Stability System，DSS）或电子稳定程序（Electronic Stability Program，ESP），是车辆主动安全领域最重要的产品之一，其与制动防抱死系统（Anti-lock Brake System，ABS）、牵引力控制系统（TractionControl System，TCS）、主动横摆控制（Active Yaw Control，AYC）以及车辆动态控制系统（Vehicle Dynamic Control，VDC）等一起保证行车安全。通常，ESP通过主缸压力传感器、四轮转速传感器、方向盘转角传感器、横摆角速度传感器、加速度传感器等获取车辆行驶信息。
发明内容
本申请各示例性实施例提供了一种车辆车身稳定控制方法，用于车辆的车身稳定控制芯片，所述车身稳定控制芯片包括逐次逼近型模数转换器，所述逐次逼近型模数转换器包括多个比较器、锁存器及比较器控制电路，所述多个比较器包括第一比较器组、第二比较器组和第三比较器组，以及所述比较器控制电路配置为分别单独地控制所述多个比较器的状态，所述多个比较器的所述状态包括串联连接、短接连接及关闭，所述车身稳定控制芯片包括驻车模式、启动模式、第一车身稳定模式和第二车身稳定模式，所述方法包括：根据模式控制信号使所述车身稳定控制芯片进入所述驻车模式、所述启动模式、所述第一车身稳定模式和所述第二车身稳定模式中的一者；当所述车身稳定控制芯片进入所述驻车模式时，通过所述比较器控制电路关闭所述多个比较器；当所述车身稳定控制芯片进入所述启动模式时，通过所述比较器控制电路控制所述第一比较器组和所述第二比较器组交替地与所述锁存器串联连接以执行模数转换和分别单独地短接连接以执行校准；当所述车身稳定控制芯片进入所述第一车身稳定模式时，通过所述比较器控制电路控制所述第三比较器组短接连接以执行校准，并在所述第三比较器组的校准完成后通过所述比较器控制电路控制所述第三比较器组与所述第一比较器组、所述第二比较器组及所述锁存器依次串联连接；以及当所述车身稳定控制芯片进入所述第二车身稳定模式时，通过所述比较器控制电路关闭所述第三比较器组，其中，所述第二车身稳定模式时的所述车辆的失控风险小于所述第一车身稳定模式时的所述车辆的失控风险。
在一实施例中，所述模式控制信号与所述车辆的预测滑移率相关，其中，所述第二车身稳定模式时的所述车辆的失控风险小于所述第一车身稳定模式时的所述车辆的失控风险是指所述第二车身稳定模式时的所述车辆的第二预测滑移率小于所述第一车身稳定模式时的所述车辆的第一预测滑移率。
在一实施例中，所述模式控制信号与根据行驶状态电子信息及行驶路面状况计算得到的所述车辆的所述预测滑移率相关，其中，当所述车辆的所述预测滑移率小于第一滑移率阈值且大于或等于0时，所述模式控制信号使所述车身稳定控制芯片进入所述启动模式。
在一实施例中，当所述车辆的所述预测滑移率大于或等于所述第一滑移率阈值且小于第二滑移率阈值时，所述模式控制信号使所述车身稳定控制芯片进入所述第二车身稳定模式，其中，所述第二滑移率阈值大于所述第一滑移率阈值；以及当所述车辆的所述预测滑移率大于或等于所述第二滑移率阈值时，所述模式控制信号使所述车身稳定控制芯片进入所述第一车身稳定模式。
在一实施例中，所述行驶状态电子信息包括所述车辆的车速，以及所述车辆的制动力、各轮分配的制动力、横摆角速度、方向盘转向、以及所述各轮的胎压中的至少一者；以及所述行驶路面状况包括由所述车辆的激光传感器、摄像头和外部数据源中的至少一者提供的路面信息。
在一实施例中，所述根据所述模式控制信号使所述车身稳定控制芯片进入所述驻车模式、所述启动模式、所述第一车身稳定模式和所述第二车身稳定模式中的一者的步骤，包括：根据所述模式控制信号和滑移风险预判信号使所述车身稳定控制芯片进入所述驻车模式、所述启动模式、所述第一车身稳定模式和所述第二车身稳定模式中的一者，其中，所述滑移风险预判信号的生成与行驶环境、实时天气以及所述车辆的前方行驶路段的事故发生频次相关。
在一实施例中，所述逐次逼近型模数转换器还包括精度比较控制电路，所述方法还包括：通过所述精度比较控制电路接收由所述锁存器发出的比较器实时精度值和校准完成信号，其中，所述比较器实时精度值表示所述逐次逼近型模数转换器的实时的模数转换精度，所述校准完成信号表示所述多个比较器均已完成校准；通过所述精度比较控制电路接收比较器精度要求阈值；通过所述精度比较控制电路将所述比较器实时精度值与所述比较器精度要求阈值进行比较以获得比较结果；以及当所述比较结果为所述比较器实时精度值小于所述比较器精度要求阈值时，所述精度比较控制电路发送所述模式控制信号至所述比较器控制电路使得所述车身稳定控制芯片进入所述第一车身稳定模式。
在一实施例中，当所述比较结果为所述比较器实时精度值大于或等于所述比较器精度要求阈值时，所述精度比较控制电路发送所述模式控制信号至所述比较器控制电路使得所述车身稳定控制芯片进入所述第二车身稳定模式。
在一实施例中，所述比较器精度要求阈值由预设获得；或者根据所述车辆的滑移率获得。
在一实施例中，所述第三比较器组包括至少两个比较器，所述当所述车身稳定控制芯片进入所述第一车身稳定模式时，通过所述比较器控制电路控制所述第三比较器组短接连接以执行校准，并在所述第三比较器组的校准完成后控制所述第三比较器组与所述第一比较器组、所述第二比较器组及所述锁存器依次串联连接的步骤，包括：通过所述比较器控制电路控制所述第三比较器组中的至少一个比较器短接连接以执行校准；以及在所述第三比较器组中的所述至少一个比较器的校准完成后，通过所述比较器控制电路控制所述第三比较器组中的其他比较器短接连接以执行校准，并将所述第三比较器组中的所述至少一个比较器与所述第一比较器组、所述第二比较器组及所述锁存器依次串联连接。
在一实施例中，所述当所述车身稳定控制芯片进入所述第一车身稳定模式时，通过所述比较器控制电路控制所述第三比较器组短接连接以执行校准，并在所述第三比较器组的校准完成后控制所述第三比较器组与所述第一比较器组、所述第二比较器组及所述锁存器依次串联连接的步骤，还包括：在所述第三比较器组的全部比较器的校准完成后，通过所述比较器控制电路控制所述第三比较器组的所述全部比较器与所述第一比较器组、所述第二比较器组及所述锁存器依次串联连接。
在一实施例中，所述第一比较器组和所述第二比较器组中的比较器均为静态比较器，所述第三比较器组包括至少一个动态比较器，所述在所述第三比较器组的校准完成后控制所述第三比较器组与所述第一比较器组、所述第二比较器组及所述锁存器依次串联连接的步骤中，所述第三比较器组的所述至少一个动态比较器的输出端直接连接至所述锁存器的输入端。
本申请的另一方面，提供一种车辆车身稳定控制芯片，设置于车辆的车身稳定控制系统中，所述车身稳定控制芯片包括逐次逼近型模数转换器，所述逐次逼近型模数转换器包括多个比较器、锁存器及比较器控制电路，所述多个比较器包括第一比较器组、第二比较器组和第三比较器组，以及所述比较器控制电路配置为分别单独地控制所述多个比较器的状态，所述多个比较器的所述状态包括串联连接、短接连接及关闭，所述车身稳定控制芯片被配置为执行前述实施例的方法中的步骤。
本申请的又一方面，提供所述车身稳定控制系统包括车身稳定控制芯片，所述车身稳定控制芯片包括逐次逼近型模数转换器，所述逐次逼近型模数转换器包括多个比较器、锁存器及比较器控制电路，所述多个比较器包括第一比较器组、第二比较器组和第三比较器组，以及所述比较器控制电路配置为分别单独地控制所述多个比较器的状态，所述多个比较器的所述状态包括串联连接、短接连接及关闭，所述车身稳定控制芯片被配置为执行前述实施例的方法中的步骤。
如前文所述，传统技术中，通过车身稳定控制系统（或电子稳定系统）来控制保持车辆在各种行驶状态下的最佳稳定性。保持车辆行驶的稳定性是指在各种行驶状态下（尤其是在过转向和欠转向的情况）控制各车轮在路面上的纵向附着力和横向附着力从而实现驾驶员能够有效控制车辆的行驶。
车身稳定控制系统通过从各传感器传来的车辆行驶状态信息进行分析，从而向例如ABS、EBD等发出纠偏指令，来帮助车辆维持动态平衡。
然而，发明人发现，车身稳定控制系统是一种根据环境动态变化采取主动制动的系统，因此其芯片的精度需求是动态变化的。传统技术的电子稳定系统通常都是采用固定精度的芯片，从而导致例如在安全行驶状态下，造成芯片功耗浪费。
本申请各示例性实施例在车身稳定控制系统中提供一种可适应调节转换精度的车身稳定控制芯片，该芯片中的高精度SAR ADC设置有比较器控制电路，该比较器控制电路配置为分别单独地控制高精度SAR ADC中的多个比较器的状态。这样，实现了多个比较器中的多组比较器轮换交替地执行模数转换和短接连接校准电容以执行校准，从而实现在SARADC的模数转换阶段中同时执行比较器校准和模数转换，提高了SAR ADC的模数转换效率，同时实现了车身稳定控制芯片的多种运行模式，以应对不同的行驶状态对车身稳定控制芯片的精度要求，进而实现芯片功耗的节省。
附图说明
图1为本申请一实施例的车辆车身稳定控制方法的应用场景。
图2为本申请一实施例的车辆车身稳定控制方法的流程图。
图3为图2所示实施例的车辆车身稳定控制芯片的部分结构框图。
图4和图5为图3所示实施例的车辆车身稳定控制系统在启动模式时SAR ADC的部分等效电路图。
图6和图7为图3所示实施例的车辆车身稳定控制系统在第一车身稳定模式时SARADC的部分等效电路图。
图8为图3所示实施例的车辆车身稳定控制系统在第二车身稳定模式时SAR ADC的部分等效电路图。
图9为图3实施例的车身稳定控制芯片的SAR ADC的信号波形及比较器工作状态对照图。
图10为另一实施例的车辆车身稳定控制方法的流程图。
图11为图10所示实施例的车辆车身稳定控制芯片的部分结构框图。
图12为又一实施例的车辆车身稳定控制方法的流程图。
图13为图12所示实施例的车辆车身稳定控制芯片的部分结构框图。
图14为又一实施例的车辆车身稳定控制方法的流程图。
图15为图14所示实施例的车辆车身稳定控制芯片的部分结构框图。
图16为本申请又一实施例的车辆车身稳定控制系统的SAR ADC的部分等效电路图。
图17为本申请一实施例的车辆车身稳定控制芯片的结构框图。
图18为本申请一实施例的车辆车身稳定控制系统的结构框图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
在本申请中，使用诸如“第一”，“第二”和“第三”等的序数术语来修饰元件并不表示一个元件相对于另一个元件的任何优先级，位次或顺序，或者执行方法中的动作的时间顺序。除非另外特别说明，否则此类序数词仅用作标签以将具有特定名称的一个元件与具有（除序数词外）相同名称的另一元件区分开。
在本文中，除非上下文另有定义，术语“连接”是指电连接。术语“包括”、“包含”是指除了其后面所列元素之外，还可以包括其他元素。
需要指出的是，为了便于理解和说明，本文中的各示例性实施例和电路附图中，仅给出了用于解释本申请的电路元件示意图及等效电路图等，但是，这些电路附图的简化并不旨在排除其他可能需要的电子元件，也并非旨在将本申请限制在这些示例性实施例中。
如图1所示，示出了本申请一实施例提供的车辆车身稳定控制方法的应用场景。本申请各示例性实施例提供的车辆车身稳定控制方法用于车辆的车身稳定控制系统100。广义的车身稳定控制系统100包括车辆上的各类传感器200、车身稳定控制芯片400和执行器300。车辆传感器200被配置为获取车辆行驶电子信息，传感器200包括毫米波雷达、图像传感器（例如摄像头）、轮速传感器、方向盘转角传感器、横摆角速度传感器和加速度传感器等。车身稳定控制芯片400倍配置为预测计算车辆的滑移状态以及计算使车辆恢复到安全状态所需的旋转动量和减速度。执行器300被配置为根据车身稳定控制芯片400的上述计算结果控制每个车轮的制动力和发动机的输出功率从而实现在特定行驶状态下车身的稳定性。在本实施例中，执行器300包括防抱死制动系统（Anti-lock Brake System，ABS）、牵引力控制系统（Traction Control System，TCS）、电子刹车分配系统（Electrical BrakeDistribution，EBD）和车辆动态控制系统（Vehicle Dynamic Control，VDC）等。在其他实施例中，车身稳定控制系统100还可以包括用于驾驶员显示汽车失控信息的显示装置（图中未示出）。
在本实施例，车身稳定控制系统100还与外部数据源500通信连接。外部数据源500可以包括地图数据服务器以及交通信息数据库，交通信息数据库中包括车辆行驶位置的前方路段事故发生频次数据。外部数据源500提供的数据可以通过大数据挖掘、神经网络模型、概率预测模型等对车辆前方行驶路段的失控风险进行预测。本领域的技术人员应当知晓如何通过上述技术手段取得失控风险的预测，本文对此不再赘述。
在本实施例中，车辆传感器200和外部数据源500将数据传输至车身稳定控制芯片400。车身稳定控制芯片400可以根据从车辆传感器200接收的车辆行驶电子信息来判断车辆实时行驶状态，即判断车辆是否发生失控，例如，滑移率超过上限，从而生成并发出控制指令以通过执行器300控制车辆的安全系统。车身稳定控制芯片400还可以根据从外部数据源500接收的行驶前方路段的环境信息来预测未来的驾驶行为，然后基于由传感器200接受的车辆行驶电子信息判断未来驾驶行为的失控风险，从而预先通过执行器300对安全系统进行控制。
图2示出了本申请一实施例的车辆车身稳定控制方法的流程图。结合图3参看图2，车身稳定控制系统100包括车身稳定控制芯片400，车身稳定控制芯片400包括逐次逼近型模数转换器。逐次逼近型模数转换器包括多个比较器420、锁存器430及比较器控制电路410。
多个比较器420包括第一比较器组422、第二比较器组424和第三比较器组426，以及比较器控制电路410配置为分别单独地控制多个比较器420的状态。
多个比较器420的状态包括串联连接、短接连接及关闭。
单个比较器420的串联连接状态是指，该单个比较器420依次串联连接于其他比较器420和锁存器430，多个串联连接的比较器可以保持低噪声，从而实现高精度模数转换。
单个比较器420的短接连接状态是指该单个比较器420通电后，其正负输入端短接连接以执行该单个比较器420的校准。例如，单个比较器420的正负输入短接连接后，与校准电路连接，以实现自稳零方式的比较器校准。可以理解的是，单个比较器420也可以以其他方式实现比较器校准，例如，输出失调消除校准和输入失调消除校准。
单个比较器420的关闭状态指，该单个比较器420不通电，即，不产生任何功耗。
车身稳定控制芯片可以包括驻车模式、启动模式、第一车身稳定模式和第二车身稳定模式。
驻车模式是指对应车辆的移动速度为0时的模式。该模式中，车辆当然可以是驻停在某处，即，可以是虽然启动发动机，但是挂在驻车档，或者是只启动了车辆的车机系统，但是未启动发动机。
启动模式是指车辆启动后至安全速度的起步阶段。安全速度和天气和路面状况有关，例如，在干燥路面上或在晴天天气，在车辆启动后开始前进起，直到车速达到30公里/小时前，都可以是启动模式对应的车辆起步阶段。在积水路面或者大雨天，在车辆启动后开始前进起直到车速达到20公里/小时前，都可以是启动模式对应的车辆起步阶段。在结冰路面或者下雪天，在车辆启动后开始前进起，直到车速达到10公里/小时前，都可以是启动模式对应的车辆起步阶段。本领域的技术人员应当知道在不同环境条件情况下，车辆行驶的安全速度范围，只要启动模式满足上述这一条件即可，并实施例并不对安全速度的具体数值做具体限定。
第一车身稳定模式和第二车身稳定模式均为车速超过启动模式的安全启动速度后的模式。其中，第二车身稳定模式时车辆的失控风险小于第一车身稳定模式时的车辆的失控风险。这里的失控风险可以是指车辆轮胎的滑移率超过风险值，从而导致例如转弯时的过转弯或欠转弯，或者是紧急刹车时的轮胎抱死滑移。
在图2实施例中，车辆车身稳定控制方法具体包括以下步骤。
步骤S100，根据模式控制信号440使车身稳定控制芯片400进入驻车模式、启动模式、第一车身稳定模式和第二车身稳定模式中的一者。
模式控制信号440被配置为输入车身稳定控制芯片400的比较器控制电路410以控制车身稳定控制芯片400（也即车身稳定控制系统100）进入不同的模式。可以理解的是，模式控制信号440可以是由车身稳定芯片400外部输入，例如通过整车控制系统（VehicleControl Unit，VCU）或者其他辅助控制系统。模式控制信号440也可以是由车身稳定控制芯片400内的电路生成。模式控制信号400的生成将在后面的实施例中详细描述。
步骤S200，当所车身稳定控制芯片400进入驻车模式时，通过比较器控制电路关闭所述多个比较器。
如图3所示，示出了车身电子稳定芯片400的时钟模块、采样保持电路以及逐次逼近型ADC。逐次逼近型ADC包括比较器控制电路410、可以依次串联的多个比较器420、锁存器430、DAC以及输出缓冲器，其中，锁存器430包括存储器和逻辑控制电路，存储器配置为存储比较器420的比较数字结果，逻辑控制电路配置为控制SAR ADC。输入采样信号Vin输入至DAC经数模转换后转换为Vdac，Vdac与参考信号Vcm在多个比较器420中进行比较，并将比较后得到数字结果传输至锁存器430的逻辑控制电路进行校准，然后传输至锁存器430中的存储器存储。锁存器430可以将数字结果传输至输出缓冲器输出（例如可以为16位数字输出信号），并且将数字结果传输至数模转换器（DAC）以调整数字电压Vdac，并将调整后的数字电压Vdac返回至高精度比较器组中的比较器进行下一轮比较。锁存器的逻辑控制电路包括START输入端和CLK输入端。START输入端信号控制校准过程的开始，CLK输入端输入时序信号控制校准过程。
比较器控制电路410接收模式控制信号440以控制多个比较器200的状态，实现模数转换阶段中对比较器420的动态配置，即，多个比较器420中的多组比较器422、424、426轮换交替地执行模数转换和短接连接校准电容以执行校准，从而实现在SAR ADC的模数转换阶段中同时执行比较器校准和模数转换，省去了传统技术中在SAR ADC的采样阶段校准比较器的时间，缩短了采样转换阶段的非转换周期，提高了SAR ADC的模数转换效率，同时实现了对应不同芯片精度要求和功耗要求的车身稳定控制芯片400的多种运行模式，以应对不同的行驶状态对车身稳定控制芯片400的精度要求，进而实现芯片功耗的节省。
具体地，结合图3，在步骤S200中，由于驻车模式时车辆的失控风险基本为0，因此无需启动车身稳定系统100，从而可以关闭车身稳定芯片400中的所有比较器420，节省功耗。
步骤S300，当车身稳定控制芯片400进入所述启动模式时，通过比较器控制电路410控制第一比较器组422和第二比较器组424交替地与锁存器430串联连接以执行模数转换和分别单独地短接连接以执行校准。
具体地，结合图4和图5，图4中，第一比较器组422中的一个未校准的第一比较器422a与锁存器430串联连接以执行模数转换。同时第二比较器组424中的第二比较器424a短接连接执行校准。第三比较器组426的第三比较器426a处于关闭状态。
图5中，已校准的第二比较器424a于锁存器430串联连接参与模数转换，第一比较器422a执行校准，而第三比较器426a继续保持关闭状态。
在该模式中，由于第一比较器422a未经校准，且整个模数转换只有一个比较器参与，因此此时的车身稳定控制芯片400的精度较低，然后经校准的第二比较器424a参与转换。由于经校准的第二比较器424a的转换精度大于未经校准的第一比较器422a，这正好复合车辆启动阶段对车身稳定系统100的精度要求，即随着车辆的提速，对车身稳定控制系统100的精度的要求越来越高。
此外，当仅未校准的第一比较器422a参与转换时，第二比较器424a处于校准阶段，从而为后面参与模数转换做好准备，省去了额外的比较器校准时间提高了校准效率。同时，第三比较器426始终保持关闭状态。即并没有通电增加功耗，因此该第三比较器在提高了车身稳定控制芯片400的潜在的精度上限从而能够适应后面高精度场景的第二车身稳定模式和更高精度要求场景的第一车身稳定模式的精度要求的同时，节省了不必要的芯片功耗。
步骤S400，当车身稳定控制芯片400进入第一车身稳定模式时，通过比较器控制电路410控制第三比较器组426短接连接以执行校准，并在第三比较器组426的校准完成后通过比较器控制电路410控制第三比较器组426与第一比较器组422、第二比较器组424及锁存器430依次串联连接。
具体地，结合图6和图7，图6中，校准后第一比较器422a和第二比较器424a同时串联连接参与模数转换。由于此时，是由两个校准后的串联比较器参与转换，因此图6实施例的转换精度均大于图5和图7实施例的转换精度。同时，第三比较器426a短接连接以执行校准，为后面进一步增加车身稳定控制芯片400的精度做好准备。
图7中，第一比较器组422、第二比较器组424和第三比较器组426均已校准完成，且同时依次串联连接于锁存器430执行模数转换，该实施例中，车身稳定控制芯片400的精度达到最大值，从而符合车辆在第一车身稳定模式时对车身稳定控制芯片400的高性能的要求。
步骤S500，当车身稳定控制芯片400进入第二车身稳定模式时，通过比较器控制电路410关闭第三比较器组426，其中，第二车身稳定模式时的车辆的失控风险小于第一车身稳定模式时的车辆的失控风险。
具体地，如图8所示，在车辆进入第二车身稳定模式时，即车身稳定控制芯片400进入第二车身稳定模式时，由于第二车身模式时的失控风险小于第一车身稳定模式的失控风险，即第二车身模式时对车身稳定芯片400的性能要求低于第一车身模式时对车身稳定芯片400的性能要求，因此关闭或保持关闭车身稳定芯片400中的第三比较器组426，从而满足车身稳定芯片400的性能要求的同时节省了芯片功耗。
图9为图3实施例的车身稳定控制芯片的SAR ADC的信号波形及比较器工作状态对照图。如图所示，在采样转换周期的采样阶段，第一比较器组422和第二比较器组424均属于关闭状态，从而节省了功耗，也由于将多个比较器420的校准转移到了转换阶段轮换地进行，从而缩短了采样阶段周期。在校准转换阶段（或称为转换阶段）的非关键性决策阶段的前4个时钟周期，即第一比较器组422参与模数转换，第二比较器组424短接校准，第三比较器组426保持关闭的阶段为state 1。在校准转换阶段的非关键性决策阶段的中间4个时钟周期，即第二比较器组424参与转换，第一比较器组422短接校准，第三比较器组426保持关闭的阶段为state 2。在校准转换阶段的非关键性决策阶段的后4个时钟周期，即第一比较器组和第二比较器组424参与转换，第三比较器组426短接连接以执行校准的阶段为state3,。在校准转换阶段的关键性决策阶段，即第一比较器组422、第二比较器组424和第三比较器组426均串联连接以参与转换的阶段为state 4。在本实施例中，车身稳定控制芯片400的性能为：state 1 ＜ state 2＜state 3＜state 4，而车身稳定控制芯片400的功耗为：state 1 = state 2＜state 3=state 4
在一实施例中，模式控制信号可以与所述车辆的预测滑移率相关，其中，第二车身稳定模式时的车辆的失控风险小于第一车身稳定模式时的车辆的失控风险是指第二车身稳定模式时的车辆的第二预测滑移率小于第一车身稳定模式时的车辆的第一预测滑移率。
如前文所述，车辆的预测滑移率可以基于车辆行驶电子信息和行驶环境信息计算获得。车辆行驶电子信息可以包括例如由轮速传感器、横摆角速度传感器、制动液压传感器、加速度传感器等获取的车速、横摆角速度、车轮制动力等。行驶环境信息可以包括例如由外部数据源500获得的地图数据、前方路面信息等，还可以包括例如由毫米波雷达、图像传感器、激光传感器等车载传感器通过图像识别、神经网络模型、概率算法模型、传感器信息融合等获得的前方路面状况信息。本领域的技术人员应当知晓获取预测滑移率的各种方式，本文不再赘述。
由于通过上述方法，可以获得车辆在前方路段的预测滑移率，从而将模式控制信号与预测滑移率相关，可以基于预测滑移率来预先控制调整车辆车身稳定控制芯片400的性能，使芯片提前进入相适应的模式，使得芯片在性能和功耗之间选择合适的状态，实现自适应的效果。
图10示出了本申请一实施例的基于预测滑移率来自适应调整车身稳定控制芯片400模式的方法的步骤。
步骤S120，当车辆的预测滑移率小于第一滑移率阈值时，模式控制信号440使所述车身稳定控制芯片400进入启动模式。
车辆的预测滑移率为0，即车辆在前段路程中不会发生是失控风险。车辆的预测滑移率小于第一滑移率阈值，车辆的滑移风险较低，因此可以通过模式控制信号440使车身稳定控制芯片400进入启动模式，即低功耗模式。第一滑移率阈值可以例如为10%，即当预测滑移率在10%以内时，芯片进入启动模式。
步骤S140，当车辆的预测滑移率大于或等于第一滑移率阈值且小于第二滑移率阈值时，模式控制信号440使车身稳定控制芯片400进入第二车身稳定模式，其中，所述第二滑移率阈值大于所述第一滑移率阈值。
具体地，第一滑移率阈值可以设为10%，第二滑移率阈值可以设为20%，即，当预测滑移率在10%~20%之间时，滑移风险较低，因此芯片可以进入第二车身稳定模式。
步骤S160，当车辆的预测滑移率大于或等于第二滑移率阈值时，模式控制信号440使所述车身稳定控制芯片400进入所述第一车身稳定模式。
具体地，第二滑移率为20%时，当预测滑移率大于20%时，车辆滑移风险较高，从而芯片根据模式控制信号440进入第一车身稳定模式，即，芯片的高功率模式。
图11为图10所示实施例的车辆车身稳定控制芯片的部分结构框图。为简要说明的目的，图11中未示出车身稳定控制芯片400中SAR ADC的时钟模块、采样保持电路、输出缓冲器。在本实施例中，整车控制系统300根据车辆传感器200传输的行驶电子信息和外部数据源500提供的行驶环境信息生成与预测滑移率相关的模式控制信号440，并将该模式控制信号440传输至比较器控制电路410以控制比较器420中单个比较器的状态以实现芯片的模式变换。
可以理解，在本实施例中，与预测滑移率相关的模式控制信号440可以依赖车辆传感器200提供的行驶电子信息和外部数据源500提供的数据来生成，也可以仅依赖行驶电子信息生成。
还应当指出的是，在其他实施例中，也可以不基于预测滑移率来生成模式控制信号440，而是基于传感器采集到的信息获得的实时滑移率来生成模式控制信号440。
如图12所示，根据模式控制信号440使车身稳定控制芯片400进入驻车模式、启动模式、第一车身稳定模式和第二车身稳定模式中的一者的步骤，包括以下步骤。
步骤S110，根据模式控制信号440和滑移风险预判信号460使车身稳定控制芯片400进入驻车模式、启动模式、第一车身稳定模式和第二车身稳定模式中的一者，其中，滑移风险预判信号的生成与行驶环境、实时天气以及车辆的前方行驶路段的事故发生频次相关。
具体地，如图13所示，图13实施例与图11的区别之处在于，整车控制系统300根据外部数据源500的行驶环境（例如大弯道、并线道路、突然出现在道路上的障碍物的可能性）、实时天气（例如大雪、结冰）以及车辆前方行驶路段的事故发生频次（事故多发地）来判断是否生成滑移风险预判信号460，因为这些因素都将加大车辆行驶中的紧急操作，例如急刹，急转弯等，这些紧急操作会增加车辆失控的风险。这些数据有的可以直接从外部数据源500获得，有的需要从外部数据源500获得后进行算法计算，本领域的技术人员应当知晓如何获取这些数据，本申请对此不再赘述。
需要指出的是，在本实施例中，虽然模式控制信号440和/或滑移风险预判信号460是从车身稳定控制芯片400的片外获取，但是在其他实施例中也可以通过在片内设置电路从而完成判断以生成模式控制信号440和/或滑移风险预判信号460来指示比较器控制电路410。
结合图15，参看图14，图14示出了又一实施例的车辆车身稳定控制方法的流程图。在本实施例中，芯片的逐次逼近型模数转换器还包括精度比较控制电路，精度比较控制电路配置为通过将比较器的精度值与比较器精度阈值进行比较从而生成模式控制信号440。具体地，该方法还包括以下步骤。
步骤S130，通过所述精度比较控制电路接收由所述锁存器发出的比较器实时精度值和校准完成信号，其中，所述比较器实时精度值表示所述逐次逼近型模数转换器的实时的模数转换精度的数字信号，所述校准完成信号表示所述多个比较器均已完成校准。
步骤S150，通过所述精度比较控制电路接收比较器精度要求阈值。
步骤S170，通过所述精度比较控制电路将所述比较器实时精度值与所述比较器精度要求阈值进行比较以获得比较结果。
步骤S180，当所述比较结果为所述比较器实时精度值小于所述比较器精度要求阈值时，所述精度比较控制电路发送所述模式控制信号至所述比较器控制电路使得所述车身稳定控制芯片进入所述第一车身稳定模式。
步骤S190，当所述比较结果为所述比较器实时精度值大于或等于所述比较器精度要求阈值时，所述精度比较控制电路发送所述模式控制信号至所述比较器控制电路使得所述车身稳定控制芯片进入所述第二车身稳定模式。
参看图15，本实施例与图12所示的实施例的不同之处在于模式控制信号440的生成方式。在本实施例中，当比较器420全部校准完成时，锁存器430发出EOC信号以及比较器实时精度值至比较器精度比较逻辑电路470。比较器精度比较逻辑电路470再接收比较器精度阈值480与比较器实时精度值进行比较，并根据比较结果生成模式控制信号440并将其发送至比较器控制电路410实现对比较器420的各比较器的状态的控制，从而实现使车身稳定控制芯片400进入相应的模式，满足行驶的车身稳定的芯片功耗需求。
精度要求阈值可以为根据应用场景对精度要求的关系进行预设。例如，在一实施例中，可以利用神经网络模型实现对应特定应用场景（下雪天、越野、急转弯等）的最佳精度要求阈值。可以理解的是，本领域的技术人员也应当知晓其他获得精度要求阈值的最佳值的方法，本申请对获取最佳精度要求阈值的方法不做特别限定。
可选地，精度要求阈值还可以根据获取的行驶电子信息和/或外部环境数据由片外系统自动生成，例如通过神经网络模型训练、算法模型或通过大数据挖掘预测获得。例如，在本实施例中，整车控制系统300获得车辆传感器200的信息（例如，通过传感器获得的温度、电压、致动液压、电流、风速、分子浓度、电阻率等）和外部数据源500的信息（例如，地图信息、天气信息、前方路段车辆失控发生频次等），通过信息融合及算法模型获得比较器精度要求阈值480。
本实施例通过进行比较器实时精度值与精度要求阈值的比较，从而在进入全比较器参与转换后（即，比较器420均校准且与锁存器430串联后），主动调整参与比较器的参与数量，从而实现保证SAR ADC的足够的分辨率的同时，降低功耗以自适应调整车身稳定控制芯片400进入满足条件的模式，提高了本申请各示例性实施例提供的车身稳定控制芯片400的适应性。
可以理解的是，比较器精度要求阈值还可以根据车辆的实时滑移率或者预测滑移率获得。
第三比较器组426包括至少两个第三比较器426a。在本实施例中，通过比较器控制电路410控制第三比较器组426中的至少一个第三比较器426a短接连接以执行校准。在第三比较器组426中的该至少一个第三比较器426a的校准完成后，通过比较器控制电路控制第三比较器组426中的其他比较器426b短接连接以执行校准，并将第三比较器组426中的该已校准的至少一个比较器426a与第一比较器组422、第二比较器组424及所述锁存器430依次串联连接。
在一实施例中，还可以在第三比较器组426的全部比较器426a、426b的校准完成后，通过比较器控制电路410控制第三比较器组426的全部比较器426a、426b与第一比较器组422、第二比较器组424及锁存器430依次串联连接。
参照图16，图16给出了当第三比较器组426包括两个第三比较器426a、426b的情况。在本实施例中，第三比较器426a短接连接执行校准，而第三比较器426b串联连接以参与转换，从而增加车身稳定控制芯片400的性能。两个第三比较器426a、426b可以被控制为轮换交替地参与模数转换和比较器校准，并在当两个第三比较器组426a、426b均校准后，同时参与模数转换，将SAR ADC的分辨率提升至最大，即将车身稳定控制芯片400的性能提升至最大。
在一实施例中，第一比较器组422和第二比较器组424中的比较器均为静态比较器，第三比较器组426包括至少一个动态比较器。当在第三比较器组426的校准完成后控制第三比较器组426与第一比较器组422、第二比较器组424及锁存器430依次串联连接时，第三比较器组426的至少一个动态比较器的输出端直接连接至所述锁存器430的输入端。换言之，串联连接的比较器中，在靠近锁存器430方向的至少一个比较器为动态比较器。
当多个比较器与锁存器430串联时，前级串联的比较器为静态比较器，后级的比较器为动态比较器。尤其地，在一实施例中，最后一级为动态比较器，前级比较器均为静态比较器。这样，前级的静态比较器可以将低电压的输入信号预放大，例如放大到百毫伏级，从而保持低噪声。后级的动态比较器将预防大的输入信号再快速放大到电源电压，从而实现高精度转换。
参照图17，本申请的另一方面，提供一种车辆车身稳定控制芯片400，设置于车辆的车身稳定控制系统100中，所述车身稳定控制芯片400包括时钟模块、逐次逼近型模数转换器、串行接口及存储器等。逐次逼近型模数转换器包括多个比较器、锁存器及比较器控制电路，所述多个比较器包括第一比较器组、第二比较器组和第三比较器组，以及所述比较器控制电路配置为分别单独地控制所述多个比较器的状态，所述多个比较器的所述状态包括串联连接、短接连接及关闭，所述车身稳定控制芯片被配置为执行前述实施例的方法中的步骤。
在一个实施例中，提供了一种车身稳定控制系统100，该车身稳定控制系统100可以是SDN控制器，其内部结构图可以如图18所示。该车身稳定控制系统100包括通过系统总线连接的车身稳定控制芯片400、存储器、发送器和接收器，在一些实施例中，还可以包括显示屏和/或输入装置。其中，该车身稳定控制芯片400用于提供计算和控制能力。该车身稳定控制系统100的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该车身稳定控制系统100的发送器和接收器用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现前述实施例的车辆车身稳定控制方法的步骤。该车身稳定控制系统100的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该车身稳定控制系统100的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是车身稳定控制系统100外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解，图18中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的车身稳定控制系统100的限定，具体的车身稳定控制系统100可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
应该理解的是，虽然图2、10、12和14的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图2、10、12和14中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
本领域普通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，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（RAM）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、同步DRAM（SDRAM）、双数据率SDRAM（DDRSDRAM）、增强型SDRAM（ESDRAM）、同步链路（Synchlink）DRAM（SLDRAM）、存储器总线（Rambus）直接RAM（RDRAM）、直接存储器总线动态RAM（DRDRAM）、以及存储器总线动态RAM（RDRAM）等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (14)
1.一种车辆车身稳定控制方法，用于车辆的车身稳定控制芯片，其特征在于，所述车身稳定控制芯片包括逐次逼近型模数转换器，所述逐次逼近型模数转换器包括多个比较器、锁存器及比较器控制电路，所述多个比较器包括第一比较器组、第二比较器组和第三比较器组，以及所述比较器控制电路配置为分别单独地控制所述多个比较器的状态，所述多个比较器的所述状态包括串联连接、短接连接及关闭，所述车身稳定控制芯片包括驻车模式、启动模式、第一车身稳定模式和第二车身稳定模式，驻车模式是指对应车辆的移动速度为0时的模式，启动模式是指车辆启动后至安全速度的起步阶段，第一车身稳定模式和第二车身稳定模式均为车速超过启动模式的安全启动速度后的模式；所述方法包括：
根据模式控制信号使所述车身稳定控制芯片进入所述驻车模式、所述启动模式、所述第一车身稳定模式和所述第二车身稳定模式中的一者；
当所述车身稳定控制芯片进入所述驻车模式时，通过所述比较器控制电路关闭所述多个比较器；
当所述车身稳定控制芯片进入所述启动模式时，通过所述比较器控制电路控制所述第一比较器组和所述第二比较器组交替地与所述锁存器串联连接以执行模数转换和分别单独地短接连接以执行校准；
当所述车身稳定控制芯片进入所述第一车身稳定模式时，通过所述比较器控制电路控制所述第三比较器组短接连接以执行校准，并在所述第三比较器组的校准完成后通过所述比较器控制电路控制所述第三比较器组与所述第一比较器组、所述第二比较器组及所述锁存器依次串联连接；以及
当所述车身稳定控制芯片进入所述第二车身稳定模式时，通过所述比较器控制电路关闭所述第三比较器组，其中，所述第二车身稳定模式时的所述车辆的失控风险小于所述第一车身稳定模式时的所述车辆的失控风险。
2.根据权利要求1所述的车辆车身稳定控制方法，其特征在于，所述模式控制信号与所述车辆的预测滑移率相关，其中，所述第二车身稳定模式时的所述车辆的失控风险小于所述第一车身稳定模式时的所述车辆的失控风险是指所述第二车身稳定模式时的所述车辆的第二预测滑移率小于所述第一车身稳定模式时的所述车辆的第一预测滑移率。
3.根据权利要求2所述的车辆车身稳定控制方法，其特征在于，所述模式控制信号与根据行驶状态电子信息及行驶路面状况计算得到的所述车辆的所述预测滑移率相关，
其中，当所述车辆的所述预测滑移率小于第一滑移率阈值且大于或等于0时，所述模式控制信号使所述车身稳定控制芯片进入所述启动模式。
4.根据权利要求3所述的车辆车身稳定控制方法，其特征在于，
当所述车辆的所述预测滑移率大于或等于所述第一滑移率阈值且小于第二滑移率阈值时，所述模式控制信号使所述车身稳定控制芯片进入所述第二车身稳定模式，其中，所述第二滑移率阈值大于所述第一滑移率阈值；以及
当所述车辆的所述预测滑移率大于或等于所述第二滑移率阈值时，所述模式控制信号使所述车身稳定控制芯片进入所述第一车身稳定模式。
5.根据权利要求3所述的车辆车身稳定控制方法，其特征在于，所述行驶状态电子信息包括所述车辆的车速，以及所述车辆的制动力、各轮分配的制动力、横摆角速度、方向盘转向、以及所述各轮的胎压中的至少一者；以及所述行驶路面状况包括由所述车辆的激光传感器、摄像头和外部数据源中的至少一者提供的路面信息。
6.根据权利要求2所述的车辆车身稳定控制方法，其特征在于，所述根据所述模式控制信号使所述车身稳定控制芯片进入所述驻车模式、所述启动模式、所述第一车身稳定模式和所述第二车身稳定模式中的一者的步骤，包括：
根据所述模式控制信号和滑移风险预判信号使所述车身稳定控制芯片进入所述驻车模式、所述启动模式、所述第一车身稳定模式和所述第二车身稳定模式中的一者，其中，所述滑移风险预判信号的生成与行驶环境、实时天气以及所述车辆的前方行驶路段的事故发生频次相关。
7.根据权利要求1所述的车辆车身稳定控制方法，其特征在于，所述逐次逼近型模数转换器还包括精度比较控制电路，所述方法还包括：
通过所述精度比较控制电路接收由所述锁存器发出的比较器实时精度值和校准完成信号，其中，所述比较器实时精度值表示所述逐次逼近型模数转换器的实时的模数转换精度，所述校准完成信号表示所述多个比较器均已完成校准；
通过所述精度比较控制电路接收比较器精度要求阈值；
通过所述精度比较控制电路将所述比较器实时精度值与所述比较器精度要求阈值进行比较以获得比较结果；以及
当所述比较结果为所述比较器实时精度值小于所述比较器精度要求阈值时，所述精度比较控制电路发送所述模式控制信号至所述比较器控制电路使得所述车身稳定控制芯片进入所述第一车身稳定模式。
8.根据权利要求7所述的车辆车身稳定控制方法，其特征在于，当所述比较结果为所述比较器实时精度值大于或等于所述比较器精度要求阈值时，所述精度比较控制电路发送所述模式控制信号至所述比较器控制电路使得所述车身稳定控制芯片进入所述第二车身稳定模式。
9.根据权利要求7所述的车辆车身稳定控制方法，其特征在于，所述比较器精度要求阈值由预设获得；或者根据所述车辆的滑移率获得。
10.根据权利要求1所述的车辆车身稳定控制方法，其特征在于，所述第三比较器组包括至少两个比较器，所述当所述车身稳定控制芯片进入所述第一车身稳定模式时，通过所述比较器控制电路控制所述第三比较器组短接连接以执行校准，并在所述第三比较器组的校准完成后控制所述第三比较器组与所述第一比较器组、所述第二比较器组及所述锁存器依次串联连接的步骤，包括：
通过所述比较器控制电路控制所述第三比较器组中的至少一个比较器短接连接以执行校准；以及
在所述第三比较器组中的所述至少一个比较器的校准完成后，通过所述比较器控制电路控制所述第三比较器组中的其他比较器短接连接以执行校准，并将所述第三比较器组中的所述至少一个比较器与所述第一比较器组、所述第二比较器组及所述锁存器依次串联连接。
11.根据权利要求10所述的车辆车身稳定控制方法，其特征在于，所述当所述车身稳定控制芯片进入所述第一车身稳定模式时，通过所述比较器控制电路控制所述第三比较器组短接连接以执行校准，并在所述第三比较器组的校准完成后控制所述第三比较器组与所述第一比较器组、所述第二比较器组及所述锁存器依次串联连接的步骤，还包括：
在所述第三比较器组的全部比较器的校准完成后，通过所述比较器控制电路控制所述第三比较器组的所述全部比较器与所述第一比较器组、所述第二比较器组及所述锁存器依次串联连接。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的车辆车身稳定控制方法，其特征在于，所述第一比较器组和所述第二比较器组中的比较器均为静态比较器，所述第三比较器组包括至少一个动态比较器，所述在所述第三比较器组的校准完成后控制所述第三比较器组与所述第一比较器组、所述第二比较器组及所述锁存器依次串联连接的步骤中，所述第三比较器组的所述至少一个动态比较器的输出端直接连接至所述锁存器的输入端。
13.一种车辆车身稳定控制芯片，设置于车辆的车身稳定控制系统中，其特征在于，所述车身稳定控制芯片包括逐次逼近型模数转换器，所述逐次逼近型模数转换器包括多个比较器、锁存器及比较器控制电路，所述多个比较器包括第一比较器组、第二比较器组和第三比较器组，以及所述比较器控制电路配置为分别单独地控制所述多个比较器的状态，所述多个比较器的所述状态包括串联连接、短接连接及关闭，所述车身稳定控制芯片被配置为执行权利要求1至12中任一项所述的方法中的步骤。
14.一种车辆车身稳定控制系统，其特征在于，所述车身稳定控制系统包括车身稳定控制芯片，所述车身稳定控制芯片包括逐次逼近型模数转换器，所述逐次逼近型模数转换器包括多个比较器、锁存器及比较器控制电路，所述多个比较器包括第一比较器组、第二比较器组和第三比较器组，以及所述比较器控制电路配置为分别单独地控制所述多个比较器的状态，所述多个比较器的所述状态包括串联连接、短接连接及关闭，所述车身稳定控制芯片被配置为执行权利要求1至12中任一项所述的方法中的步骤。
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