CN116039648A - 一种基于权重的坡度计算方法、装置及车辆 - Google Patents

一种基于权重的坡度计算方法、装置及车辆 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种基于权重的坡度计算方法、装置及车辆。所述方法包括：确定各个车轮的第一速度，其中，所述第一速度用于指示各个车轮的转速换算到当前车辆的质心处且在行驶方向的速度；确定所述当前车辆的行驶状态，并根据所述行驶状态分配对应的权重；基于所述权重以及所述各个车轮的第一速度，计算当前整车速度；根据所述当前整车速度计算当前坡度。采用本方法能够提高坡度计算的准确度。

Description

一种基于权重的坡度计算方法、装置及车辆
技术领域
本申请涉及车辆控制技术领域，特别是涉及一种基于权重的坡度计算方法、装置及车辆。
背景技术
目前,随着用户对新能源汽车的舒适性和动力性等多方面的需求越来越高,新能源汽车技术日益更新。例如，车辆在复杂多变的路况中行驶，或在坡道上起步时，整车控制系统和电子稳定控制系统通过获取车辆所在道路的坡度，来辅助控制车辆的行驶状态。
现有技术采用基于电机转速和传感器采集的加速度来计算坡度的方式，然而，该方式难以兼顾在行驶过程中的各种车况，导致计算的坡度值存在误差。
因此，现有技术中坡度计算的准确度还有待提高。
发明内容
基于此，提供一种基于权重的坡度计算方法、装置及车辆，以提高坡度计算的准确度。
第一方面，提供一种基于权重的坡度计算方法，所述方法包括：
确定各个车轮的第一速度，其中，所述第一速度用于指示各个车轮的转速换算到当前车辆的质心处且在行驶方向的速度；
确定所述当前车辆的行驶状态，并根据所述行驶状态分配对应的权重；
基于所述权重以及所述各个车轮的第一速度，计算当前整车速度；
根据所述当前整车速度计算当前坡度。
结合第一方面，在第一方面的第一种可实施方式中，所述确定各个车轮的第一速度的步骤，包括：
获取所述当前车辆的轮距；
采集横摆角速度以及所述各个车轮的当前转速，其中，以所述行驶方向为参考方向，所述各个车轮包括左前轮、右前轮、左后轮以及右后轮；
获取车轮半径，并根据所述车轮半径和各个所述当前转速，得到各个车轮的第二速度；
基于所述轮距、所述横摆角速度以及所述各个车轮的第二速度，确定对应的第一速度。
结合第一方面的第一种可实施方式，在第一方面的第二种可实施方式中，所述基于所述轮距、所述横摆角速度以及所述各个车轮的第二速度，确定对应的第一速度的步骤，包括：
采集方向盘的第一转角度数；
将所述第一转角度数转换为各个车轮的第二转角度数；
设定所述当前车辆的质心，并获取所述质心到所述当前车辆的前轴的第一距离；
根据所述第二转角度数、所述横摆角速度、所述轮距、所述第一距离以及所述左前轮的第二速度，获得所述左前轮的第一速度；
根据所述第二转角度数、所述横摆角速度、所述轮距、所述第一距离以及所述右前轮的第二速度，获得所述右前轮的第一速度；
根据所述横摆角速度、所述轮距以及所述左后轮的第二速度，获得所述左后轮的第一速度；
根据所述横摆角速度、所述轮距以及所述右后轮的第二速度，获得所述右后轮的第一速度。
结合第一方面的第一种可实施方式，在第一方面的第三种可实施方式中，所述确定所述当前车辆的行驶状态，并根据所述行驶状态分配对应的权重的步骤，包括：
采集所述当前车辆在所述行驶方向的第一加速度；
判断所述第一加速度是否为正；
若是，确定所述当前车辆的行驶状态为驱动状态，并分配在所述驱动状态时的权重；
若否，确定所述当前车辆的行驶状态为制动状态，并分配在所述制动状态时的权重。
结合第一方面的第三种可实施方式，在第一方面的第四种可实施方式中，分配在所述驱动状态时的权重的步骤，包括：
根据所述各个车轮的第一速度，得到最小速度和第三速度，其中，所述第三速度用于指示在所述各个车轮的第一速度中，除所述最小速度外最小的速度；
根据所述最小速度和所述第三速度之和的平均值，得到第一数值，将所述第一数值分配为在所述驱动状态时的权重。
结合第一方面的第四种可实施方式，在第一方面的第五种可实施方式中，所述基于所述权重以及所述各个车轮的第一速度，计算当前整车速度的步骤，包括：
获取历史整车速度、历史加速度修正值以及预设的运行周期，确定在所述行驶方向的当前加速度修正值；
根据所述最小速度、所述历史整车速度、所述运行周期、所述历史加速度修正值、所述当前加速度修正值以及所述第一数值，获得所述当前整车速度，其中，获得所述当前整车速度的数学表达包括：，为所述当前整车速度，为所述最小速度，为所述历史整车速度，为所述运行周期，为所述历史加速度修正值，为所述当前加速度修正值，为所述第一数值。
结合第一方面的第三种可实施方式，在第一方面的第六种可实施方式中，分配在所述制动状态时的权重的步骤，包括：
根据所述各个车轮的第一速度，得到最大速度和第四速度，其中，所述第四速度用于指示在所述各个车轮的第一速度中，除所述最大速度外最大的速度；
根据所述最大速度和所述第四速度之和的平均值，得到第二数值，将所述第二数值分配为在所述制动状态时的权重。
结合第一方面的第六种可实施方式，在第一方面的第七种可实施方式中，所述基于所述权重以及所述各个车轮的第一速度，计算当前整车速度的步骤，包括：
获取历史整车速度、历史加速度修正值以及预设的运行周期，确定在所述行驶方向的当前加速度修正值；
根据所述最大速度、所述历史整车速度、所述运行周期、所述历史加速度修正值、所述当前加速度修正值以及所述第二数值，获得所述当前整车速度，其中，获得所述当前整车速度的数学表达包括：，为所述当前整车速度，为所述最大速度，为所述历史整车速度，为所述运行周期，为所述历史加速度修正值，为所述当前加速度修正值，为所述第二数值。
结合第一方面的第三种可实施方式，在第一方面的第八种可实施方式中，在确定所述当前车辆的行驶状态为驱动状态或制动状态的步骤之后，所述方法还包括：
获取历史整车速度、预设的第一阈值、第二阈值以及运行周期；
在所述驱动状态的情况下，根据各个所述第一速度中的最小速度与所述历史整车速度得到第一差值；
根据所述第一差值和所述运行周期的商，得到第一变化率，判断所述第一变化率是否小于或等于所述第一阈值；
若是，将所述最小速度作为所述当前整车速度；若否，执行根据所述行驶状态分配对应的权重的步骤；或，
在所述制动状态的情况下，根据各个所述第一速度中的最大速度与所述历史整车速度得到第二差值；
根据所述第二差值和所述运行周期的商，得到第二变化率，判断所述第二变化率是否小于或等于所述第二阈值；
若是，将所述最大速度作为所述当前整车速度；若否，执行根据所述行驶状态分配对应的权重的步骤。
结合第一方面的第三种可实施方式，在第一方面的第九种可实施方式中，在确定所述当前车辆的行驶状态为驱动状态或制动状态的步骤之后，所述方法还包括：
获取历史整车速度、预设的第三阈值、第四阈值以及第五阈值；
判断各个所述第二速度中最大的速度是否小于或等于所述第三阈值，以及所述历史整车速度是否大于或等于所述第四阈值时；
若是，确定所述当前车辆的各个车轮抱死；在所述驱动状态的情况下，将各个所述第一速度中的最小速度作为所述当前整车速度；或，在所述制动状态的情况下，将各个所述第一速度中的最大速度作为所述当前整车速度；
若否，确定所述当前车辆的各个车轮未抱死，并确定各个所述第一速度所对应的置信度，判断所述置信度为1的数量是否大于或等于所述第五阈值；
若是，在所述驱动状态的情况下，将所述最小速度作为所述当前整车速度；或，在所述制动状态的情况下，将所述最大速度作为所述当前整车速度；
若否，执行根据所述行驶状态分配对应的权重的步骤。
结合第一方面的第九种可实施方式，在第一方面的第十种可实施方式中，确定所述各个车轮的第一速度所对应的置信度的步骤，包括：
确定在所述行驶方向的当前加速度修正值；
根据所述各个车轮的第一速度，得到对应的第二加速度，并获取各个所述第二加速度与所述当前加速度修正值的差值的绝对值；
获取预设的第一时长和第六阈值，判断各个所述绝对值是否大于或等于所述第六阈值，并持续所述第一时长；
若是，确定所述绝对值所指向的车轮的第一速度的置信度为0；
若否，确定所述绝对值所指向的车轮的第一速度的置信度为1。
结合第一方面的第五种可实施方式、第七种可实施方式或第十种可实施方式中的任意一项，在第一方面的第十一种可实施方式中，确定在所述行驶方向的当前加速度修正值的步骤，包括：
采集第一电机的第一转速和第二电机的第二转速，其中，所述第一电机用于控制所述当前车辆的前轴，所述第二电机用于控制所述当前车辆的后轴；
基于所述第一转速和所述第二转速，得到所述当前车辆的估算车速；
根据所述估算车速得到第三加速度，基于所述第一加速度和所述第三加速度得到估算坡度；
根据所述第一加速度和所述估算坡度，计算在所述行驶方向的当前加速度修正值。
结合第一方面的第十一种可实施方式，在第一方面的第十二种可实施方式中，所述基于所述第一转速和所述第二转速，得到所述当前车辆的估算车速的步骤，包括：
获取车轮半径、所述第一电机的第一速比以及所述第二电机的第二速比；
根据所述第一转速、所述车轮半径以及所述第一速比，得到第一车速；
根据所述第二转速、所述车轮半径以及所述第二速比，得到第二车速；
根据所述第一车速和所述第二车速之和的平均值，得到所述当前车辆的估算车速。
第二方面，提供一种基于权重的坡度计算装置，所述装置包括整车控制器，其中，所述整车控制器用于：
确定各个车轮的第一速度，其中，所述第一速度用于指示各个车轮的转速换算到当前车辆的质心处且在行驶方向的速度；
确定所述当前车辆的行驶状态，并根据所述行驶状态分配对应的权重；
基于所述权重以及所述各个车轮的第一速度，计算当前整车速度；
根据所述当前整车速度计算当前坡度。
第三方面，提供一种车辆，所述车辆包括如第二方面所述的基于权重的坡度计算装置，其中，所述基于权重的坡度计算装置用于执行如第一方面或结合第一方面的任意一种可实施方式所述的基于权重的坡度计算方法。
上述基于权重的坡度计算方法、装置及车辆，通过确定各个车轮的第一速度以及当前车辆的行驶状态，其中，第一速度用于指示各个车轮的转速换算到当前车辆的质心处且在行驶方向的速度；根据行驶状态分配对应的权重，并基于权重以及各个车轮的第一速度，计算当前整车速度；然后根据当前整车速度计算当前坡度。可见，本申请在不同的行驶状态下分配不同的权重，从而加权计算对应行驶状态下的当前整车速度，提高了当前整车速度的计算精确度，然后基于该当前整车速度计算当前坡度，实现在不同行驶状态下精确计算对应的当前坡度。因此，相比于现有技术，本申请提高了坡度计算的精确度。
附图说明
图1为第一个实施例中基于权重的坡度计算方法的流程示意图；
图2为第二个实施例中基于权重的坡度计算装置的结构框图；
图3为第二个实施例中基于权重的坡度计算装置的结构框图；
图4为第二个实施例中基于权重的坡度计算装置的结构框图。
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。
需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本申请的基本构想，遂图式中仅显示与本申请中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”、“纵向”、“横向”、“水平”、“内”、“外”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，亦仅为了便于简化叙述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
目前，新能源汽车技术日益更新，例如，整车控制系统和电子稳定控制系统通过获取车辆所在道路或即将进入的道路的坡度，来辅助控制车辆的行驶动作。而现有技术中采用基于电机转速和传感器采集的加速度来计算坡度的方式，难以兼顾行驶过程中的不同车况，导致计算的坡度值存在一定误差。因此，现有技术中坡度计算的准确度还有待提高。
为此，本申请提出一种基于权重的坡度计算方法，通过确定各个车轮的第一速度以及当前车辆的行驶状态，其中，第一速度用于指示各个车轮的转速换算到当前车辆的质心处且在行驶方向的速度；并在不同的行驶状态下分配不同的权重，从而加权计算对应行驶状态下的当前整车速度，提高了当前整车速度的计算精确度；然后基于该当前整车速度计算当前坡度，实现在不同行驶状态下精确计算对应的当前坡度。因此，相比于现有技术，本申请提高了坡度计算的精确度。
在第一个实施例中，如图1所示，提供了一种基于权重的坡度计算方法，以该方法的执行主体为整车控制器为例进行说明，包括以下步骤：
S1：确定各个车轮的第一速度，其中，所述第一速度用于指示各个车轮的转速换算到当前车辆的质心处且在行驶方向的速度。
在一种可实施的方式中，具体的，所述确定各个车轮的第一速度的步骤，包括：获取所述当前车辆的轮距；采集横摆角速度以及所述各个车轮的当前转速，其中，以所述行驶方向为参考方向，所述各个车轮包括左前轮、右前轮、左后轮以及右后轮；获取车轮半径，并根据所述车轮半径和各个所述当前转速，得到各个车轮的第二速度；基于所述轮距、所述横摆角速度以及所述各个车轮的第二速度，确定对应的第一速度。
需要说明的是，横摆角速度和当前转速可通过速度传感器进行采集，其中，横摆角速度的正负与当前车辆的转向方向相关，以当前车辆的行驶方向为参考方向，若转向方向为左，则横摆角速度为负值，若转向方向为右，则横摆角速度为正值。在本实施方式中，各个车轮的第二速度是基于车轮半径以及对应的当前转速进行计算得到的，其中，计算第二速度的数学表达包括：，用于指示具体的车轮的第二速度，示例性的说明，用于指示左前轮的第二速度，用于指示右前轮的第二速度，用于指示左后轮的第二速度，用于指示右后轮的第二速度，在其他实施例中，也可以使用其他符号；用于指示具体的车轮的当前转速，例如，以前述各个车轮的符号为例进行说明，用于指示左前轮的当前转速，用于指示右前轮的当前转速，用于指示左后轮的当前转速，用于指示右后轮的当前转速；为圆周率，为车轮半径。
在其他实施方式中，还可以用速度传感器或电子车身稳定系统（ElectronicStability Controller，ESC）直接采集各个车轮的第二速度，即各个车轮的轮速。
进一步的，所述基于所述轮距、所述横摆角速度以及所述各个车轮的第二速度，确定对应的第一速度的步骤，包括：采集方向盘的第一转角度数；将所述第一转角度数转换为各个车轮的第二转角度数；设定所述当前车辆的质心，并获取所述质心到所述当前车辆的前轴的第一距离；根据所述第二转角度数、所述横摆角速度、所述轮距、所述第一距离以及所述左前轮的第二速度，获得所述左前轮的第一速度；根据所述第二转角度数、所述横摆角速度、所述轮距、所述第一距离以及所述右前轮的第二速度，获得所述右前轮的第一速度；根据所述横摆角速度、所述轮距以及所述左后轮的第二速度，获得所述左后轮的第一速度；根据所述横摆角速度、所述轮距以及所述右后轮的第二速度，获得所述右后轮的第一速度。
需要说明的是，以当前车辆的行驶方向为参考方向，方向盘的第一转角度数指的是方向盘相对于直线行驶方向向左侧或右侧转向的角度度数；第二转角度数指的是，在方向盘按照第一转角度数转向时，对应各个车轮相对于直线行驶方向向左侧或右侧转向的角度度数；将所述第一转角度数转换为各个车轮的第二转角度数的步骤指的是：获取预设的第一映射表，基于第一转角度数在第一映射表中进行查找，获得对应的第二转角度数，其中，第一映射表用于指示第一转角度数和第二转角度数之间的关系，且若方向盘向左侧转向，则第二转角度数为正值，若方向盘向右侧转向，则第二转角度数为负值。
其中，获得左前轮的第一速度的数学表达包括：，为左前轮的第一速度，为左前轮的第二速度，为第二转角度数，为横摆角速度，为轮距，为第一距离；获得右前轮的第一速度的数学表达包括：，为右前轮的第一速度，为右前轮的第二速度，为第二转角度数，为横摆角速度，为轮距，为第一距离；获得左后轮的第一速度的数学表达包括：，为左后轮的第一速度，为左后轮的第二速度，为横摆角速度，为轮距；获得右后轮的第一速度的数学表达包括：，为右后轮的第一速度，为右后轮的第二速度，为横摆角速度，为轮距。
S2：确定所述当前车辆的行驶状态，并根据所述行驶状态分配对应的权重。
在一种可实施的方式中，可以识别当前车辆处于驱动状态还是制动状态，并在驱动状态和制动状态分配不同的权重，具体的，包括：采集所述当前车辆在所述行驶方向的第一加速度；判断所述第一加速度是否为正；若是，确定所述当前车辆的行驶状态为驱动状态，并分配在所述驱动状态时的权重；若否，确定所述当前车辆的行驶状态为制动状态，并分配在所述制动状态时的权重。
进一步的，分配在所述驱动状态时的权重的步骤，包括：根据所述各个车轮的第一速度，得到最小速度和第三速度，其中，所述第三速度用于指示在所述各个车轮的第一速度中，除所述最小速度外最小的速度；根据所述最小速度和所述第三速度之和的平均值，得到第一数值，将所述第一数值分配为在所述驱动状态时的权重。
分配在所述制动状态时的权重的步骤，包括：根据所述各个车轮的第一速度，得到最大速度和第四速度，其中，所述第四速度用于指示在所述各个车轮的第一速度中，除所述最大速度外最大的速度；根据所述最大速度和所述第四速度之和的平均值，得到第二数值，将所述第二数值分配为在所述制动状态时的权重。
S3：基于所述权重以及所述各个车轮的第一速度，计算当前整车速度。
在一种可应用的场景中，若当前车辆的行驶状态为驱动状态，在该场景中基于第一数值以及所述各个车轮的第一速度，计算当前整车速度，具体的步骤包括：获取历史整车速度、历史加速度修正值以及预设的运行周期，确定在所述行驶方向的当前加速度修正值；根据所述最小速度、所述历史整车速度、所述运行周期、所述历史加速度修正值、所述当前加速度修正值以及所述第一数值，获得所述当前整车速度，其中，获得所述当前整车速度的数学表达包括：，为所述当前整车速度，为所述最小速度，即各个第一速度中最小的速度，为所述历史整车速度，为所述运行周期，为所述历史加速度修正值，为所述当前加速度修正值，为所述第一数值。
需要说明的是，历史整车速度指的是：在距离当前时刻一个运行周期的上一时刻，计算得到的整车速度；历史加速度修正值指的是：在距离当前时刻一个运行周期的上一时刻，计算得到的加速度修正值；运行周期可设置为10ms。
在另一种可应用的场景中，若当前车辆的行驶状态为制动状态，在该场景中基于第二数值以及所述各个车轮的第一速度，计算当前整车速度，具体的步骤包括：获取历史整车速度、历史加速度修正值以及预设的运行周期，确定在所述行驶方向的当前加速度修正值；根据所述最大速度、所述历史整车速度、所述运行周期、所述历史加速度修正值、所述当前加速度修正值以及所述第二数值，获得所述当前整车速度，其中，获得所述当前整车速度的数学表达包括：，为所述当前整车速度，为所述最大速度，即各个第一速度中最大的速度，为所述历史整车速度，为所述运行周期，为所述历史加速度修正值，为所述当前加速度修正值，为所述第二数值。
S4：根据所述当前整车速度计算当前坡度。
需要说明的是，根据当前整车速度计算当前坡度的数学表达包括：，为当前坡度，为第一加速度，为当前整车速度，为重力加速度，可以取值为9.8m/s2。
优选的，在识别当前车辆处于驱动状态或制动状态之后，需要判断是否需要采用加权计算的方式来获得当前整车速度。具体的，包括：获取历史整车速度、预设的第一阈值、第二阈值以及运行周期；在所述驱动状态的情况下，根据各个所述第一速度中的最小速度与所述历史整车速度得到第一差值；根据所述第一差值和所述运行周期的商，得到第一变化率，判断所述第一变化率是否小于或等于所述第一阈值；若是，将所述最小速度作为所述当前整车速度；若否，执行根据所述行驶状态分配对应的权重的步骤；或，在所述制动状态的情况下，根据各个所述第一速度中的最大速度与所述历史整车速度得到第二差值；根据所述第二差值和所述运行周期的商，得到第二变化率，判断所述第二变化率是否小于或等于所述第二阈值；若是，将所述最大速度作为所述当前整车速度；若否，执行根据所述行驶状态分配对应的权重的步骤。其中，所述第一阈值可以根据实车驱动打滑测试得到，所述第二阈值可以根据实车制动打滑测试得到。
除了上述判断依据，在另一个可实施的方式中，还提供了另一种判断方式，即可以结合车轮是否抱死以及第一速度所对应的置信度情况，来判断是否需要采用加权计算的方式来获得当前整车速度。具体的，包括：获取历史整车速度、预设的第三阈值、第四阈值以及第五阈值；判断各个所述第二速度中最大的速度是否小于或等于所述第三阈值，以及所述历史整车速度是否大于或等于所述第四阈值时；若是，确定所述当前车辆的各个车轮抱死；在所述驱动状态的情况下，将各个所述第一速度中的最小速度作为所述当前整车速度；或，在所述制动状态的情况下，将各个所述第一速度中的最大速度作为所述当前整车速度；若否，确定所述当前车辆的各个车轮未抱死，并确定各个所述第一速度所对应的置信度，判断所述置信度为1的数量是否大于或等于所述第五阈值；若是，在所述驱动状态的情况下，将所述最小速度作为所述当前整车速度；或，在所述制动状态的情况下，将所述最大速度作为所述当前整车速度；若否，执行根据所述行驶状态分配对应的权重的步骤。其中，第三阈值和第四阈值可以根据实车车轮抱死测试得到，第五阈值可以设置为1。
除了上述两种判断依据，在其他实施方式中，还可以根据当前车辆的历史整车速度是否超限来判断是否需要采用加权计算的方式来获得当前整车速度，若历史整车速度超过预设的速度阈值，则不采用加权计算的方式来获得当前整车速度，在所述驱动状态的情况下，将所述最小速度作为所述当前整车速度；或，在所述制动状态的情况下，将所述最大速度作为所述当前整车速度；若历史整车速度未超限，则不管是在驱动状态还是制动状态的情况下，都执行根据所述行驶状态分配对应的权重的步骤。
在上述步骤中，确定所述各个车轮的第一速度所对应的置信度的步骤，包括：确定在所述行驶方向的当前加速度修正值；根据所述各个车轮的第一速度，得到对应的第二加速度，并获取各个所述第二加速度与所述当前加速度修正值的差值的绝对值；获取预设的第一时长和第六阈值，判断各个所述绝对值是否大于或等于所述第六阈值，并持续所述第一时长；若是，确定所述绝对值所指向的车轮的第一速度的置信度为0；若否，确定所述绝对值所指向的车轮的第一速度的置信度为1。
需要说明的是，根据所述各个车轮的第一速度，得到对应的第二加速度的步骤指的是：对第一速度进行求导，得到第一速度的变化率，即第二加速度；第一阈值和第一时长可以对整车进行打滑测试确定，第一阈值可以设置为2；当置信度为0时，认为其指向的车轮的第一速度不可信，当置信度为1时，认为其指向的车轮的第一速度可信。示例性的说明，若左前轮的第二加速度与当前加速度修正值的差值的绝对值大于或等于第一阈值，并持续第一时长，则确定左前轮的第一速度的置信度为0，认为该左前轮的第一速度不可信；若左前轮的第二加速度与当前加速度修正值的差值的绝对值小于第一阈值，则确定左前轮的第一速度的置信度为1，认为该左前轮的第一速度可信。
在上述计算当前整车速度以及确定置信度的步骤中，涉及到的确定在所述行驶方向的当前加速度修正值的步骤，包括：采集第一电机的第一转速和第二电机的第二转速，其中，所述第一电机用于控制所述当前车辆的前轴，所述第二电机用于控制所述当前车辆的后轴；基于所述第一转速和所述第二转速，得到所述当前车辆的估算车速；根据所述估算车速得到第三加速度，基于所述第一加速度和所述第三加速度得到估算坡度；根据所述第一加速度和所述估算坡度，计算在所述行驶方向的当前加速度修正值。其中，第一转速、第二转速以及第二加速度可采用速度传感器进行采集得到。
需要说明的是，根据所述估算车速得到第三加速度的步骤指的是：对估算车速进行求导，得到估算车速的变化率，即第三加速度；获得估算坡度的数学表达包括：，其中，为估算坡度，为第一加速度，为第三加速度，为重力加速度，可以取值为9.8m/s2；计算加速度修正值的数学表达包括：，其中，为加速度修正值，为第一加速度，为重力加速度，可以取值为9.8m/s2，为估算坡度。以当前车辆的行驶方向为参考方向，若车头向前的路况为上坡路况，则估算坡度为正值，若车头向前的路况为下坡路况，则估算坡度为负值。
进一步的，在上述确定置信度的步骤中，所述基于所述第一转速和所述第二转速，得到所述当前车辆的估算车速的步骤，包括：获取车轮半径、所述第一电机的第一速比以及所述第二电机的第二速比；根据所述第一转速、所述车轮半径以及所述第一速比，得到第一车速；根据所述第二转速、所述车轮半径以及所述第二速比，得到第二车速；根据所述第一车速和所述第二车速之和的平均值，得到所述当前车辆的估算车速。
需要说明的是，计算第一车速的数学表达包括：，其中，为第一车速，为第一转速，为车轮半径，为第一速比；计算第二车速的数学表达包括：，为第二车速，为第二转速，为车轮半径，为第二速比。
综上所述，本申请通过确定各个车轮的第一速度以及当前车辆的行驶状态；并在不同的行驶状态下分配不同的权重，从而基于各个第一速度采用加权计算的方式获得对应行驶状态下的当前整车速度，提高了当前整车速度的计算精确度；然后基于该当前整车速度计算当前坡度，实现在不同行驶状态下精确计算对应的当前坡度。因此，相比于现有技术，本申请提高了坡度计算的精确度。
在另一种可实施的方式中，还可以对估算车速进行修正，即根据不同的工况，并基于传感器采集的第一加速度进行积分得到，以提高估算车速的计算精度，从而提高基于该估算车速得到的加速度修正值，以及基于加速度修正值积分得到的当前整车速度的精确度。具体的：
若当前车辆处于驱动状态，且不需要采用加权计算的方式时，将各个第一速度中的最小速度作为估算车速；若需要采用加权计算的方式时，根据最小速度、历史估算车速、运行周期、上一时刻的第一加速度、当前时刻的第一加速度以及第一数值，获得估算车速，其中，获得估算车速的数学表达包括：，为估算车速，为最小速度，为历史整车速度，为运行周期，为上一时刻的第一加速度，为当前时刻的第一加速度，为第一数值。
若当前车辆处于制动状态，且不需要采用加权计算的方式时，将各个所述第一速度中的最大速度作为估算车速；若需要采用加权计算的方式时，根据最大速度、历史估算车速、运行周期、上一时刻的第一加速度、当前时刻的第一加速度以及第一数值，获得估算车速，其中，获得估算车速的数学表达包括：，为最大速度，为第二数值。
需要说明的是，上述步骤中涉及的当前车辆处于驱动状态还是制动状态的判断依据，是否需要采用加权计算的方式的判断依据，以及计算第一数值和第二数值等步骤与前文类似，相关内容请参阅前文，在此不再赘述。
应该理解的是，虽然图1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1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。
在第二个实施例中，提供了一种基于权重的坡度计算装置，所述装置包括整车控制器，其中，所述整车控制器用于：
确定各个车轮的第一速度，其中，所述第一速度用于指示各个车轮的转速换算到当前车辆的质心处且在行驶方向的速度；
确定所述当前车辆的行驶状态，并根据所述行驶状态分配对应的权重；
基于所述权重以及所述各个车轮的第一速度，计算当前整车速度；
根据所述当前整车速度计算当前坡度。
优选的，参照图2，所述装置还可以包括第一速度传感器，其中，所述第一速度传感器与所述整车控制器电性连接，在此基础上，所述整车控制器确定各个车轮的第一速度的步骤，包括：获取所述当前车辆的轮距；通过所述第一速度传感器采集横摆角速度以及所述各个车轮的当前转速，其中，以所述行驶方向为参考方向，所述各个车轮包括左前轮、右前轮、左后轮以及右后轮；获取车轮半径，并根据所述车轮半径和各个所述当前转速，得到各个车轮的第二速度；基于所述轮距、所述横摆角速度以及所述各个车轮的第二速度，确定对应的第一速度。其中，第一速度传感器可以是5个，5个第一速度传感器分别用于采集横摆角速度、左前轮、右前轮、左后轮以及右后轮的当前转速。
优选的，参照图3，所述装置还可以包括角位移传感器，其中，所述角位移传感器与所述整车控制器电性连接，在此基础上，所述整车控制器基于所述轮距、所述横摆角速度以及所述各个车轮的第二速度，确定对应的第一速度的步骤，包括：通过所述角位移传感器采集方向盘的第一转角度数；将所述第一转角度数转换为各个车轮的第二转角度数；设定所述当前车辆的质心，并获取所述质心到所述当前车辆的前轴的第一距离；根据所述第二转角度数、所述横摆角速度、所述轮距、所述第一距离以及所述左前轮的第二速度，获得所述左前轮的第一速度；根据所述第二转角度数、所述横摆角速度、所述轮距、所述第一距离以及所述右前轮的第二速度，获得所述右前轮的第一速度；根据所述横摆角速度、所述轮距以及所述左后轮的第二速度，获得所述左后轮的第一速度；根据所述横摆角速度、所述轮距以及所述右后轮的第二速度，获得所述右后轮的第一速度。
优选的，参照图4，所述装置还可以包括第二速度传感器，其中，所述第二速度传感器与所述整车控制器电性连接，在此基础上，所述整车控制器确定所述当前车辆的行驶状态，并根据所述行驶状态分配对应的权重的步骤，包括：通过所述第二速度传感器采集所述当前车辆在所述行驶方向的第一加速度；判断所述第一加速度是否为正；若是，确定所述当前车辆的行驶状态为驱动状态，并分配在所述驱动状态时的权重；若否，确定所述当前车辆的行驶状态为制动状态，并分配在所述制动状态时的权重。
进一步的，在一种可应用的场景中，所述整车控制器分配在所述驱动状态时的权重的步骤，包括：根据所述各个车轮的第一速度，得到最小速度和第三速度，其中，所述第三速度用于指示在所述各个车轮的第一速度中，除所述最小速度外最小的速度；根据所述最小速度和所述第三速度之和的平均值，得到第一数值，将所述第一数值分配为在所述驱动状态时的权重。
更进一步的，所述整车控制器基于所述权重以及所述各个车轮的第一速度，计算当前整车速度的步骤，包括：获取历史整车速度、历史加速度修正值以及预设的运行周期，确定在所述行驶方向的当前加速度修正值；根据所述最小速度、所述历史整车速度、所述运行周期、所述历史加速度修正值、所述当前加速度修正值以及所述第一数值，获得所述当前整车速度，其中，获得所述当前整车速度的数学表达包括：，为所述当前整车速度，为所述最小速度，为所述历史整车速度，为所述运行周期，为所述历史加速度修正值，为所述当前加速度修正值，为所述第一数值。
在另一种可应用的场景中，所述整车控制器分配在所述制动状态时的权重的步骤，包括：根据所述各个车轮的第一速度，得到最大速度和第四速度，其中，所述第四速度用于指示在所述各个车轮的第一速度中，除所述最大速度外最大的速度；根据所述最大速度和所述第四速度之和的平均值，得到第二数值，将所述第二数值分配为在所述制动状态时的权重。
更进一步的，所述整车控制器基于所述权重以及所述各个车轮的第一速度，计算当前整车速度的步骤，包括：获取历史整车速度、历史加速度修正值以及预设的运行周期，确定在所述行驶方向的当前加速度修正值；根据所述最大速度、所述历史整车速度、所述运行周期、所述历史加速度修正值、所述当前加速度修正值以及所述第二数值，获得所述当前整车速度，其中，获得所述当前整车速度的数学表达包括：，为所述当前整车速度，为所述最大速度，为所述历史整车速度，为所述运行周期，为所述历史加速度修正值，为所述当前加速度修正值，为所述第二数值。
优选的，在确定所述当前车辆的行驶状态为驱动状态或制动状态的步骤之后，所述整车控制器还用于：获取历史整车速度、预设的第一阈值、第二阈值以及运行周期；在所述驱动状态的情况下，根据各个所述第一速度中的最小速度与所述历史整车速度得到第一差值；根据所述第一差值和所述运行周期的商，得到第一变化率，判断所述第一变化率是否小于或等于所述第一阈值；若是，将所述最小速度作为所述当前整车速度；若否，执行根据所述行驶状态分配对应的权重的步骤；在所述制动状态的情况下，根据各个所述第一速度中的最大速度与所述历史整车速度得到第二差值；根据所述第二差值和所述运行周期的商，得到第二变化率，判断所述第二变化率是否小于或等于所述第二阈值；若是，将所述最大速度作为所述当前整车速度；若否，执行根据所述行驶状态分配对应的权重的步骤。
优选的，在确定所述当前车辆的行驶状态为驱动状态或制动状态的步骤之后，所述整车控制器还用于：获取历史整车速度、预设的第三阈值、第四阈值以及第五阈值；判断各个所述第二速度中最大的速度是否小于或等于所述第三阈值，以及所述历史整车速度是否大于或等于所述第四阈值时；若是，确定所述当前车辆的各个车轮抱死；在所述驱动状态的情况下，将各个所述第一速度中的最小速度作为所述当前整车速度；在所述制动状态的情况下，将各个所述第一速度中的最大速度作为所述当前整车速度；若否，确定所述当前车辆的各个车轮未抱死，并确定各个所述第一速度所对应的置信度，判断所述置信度为1的数量是否大于或等于所述第五阈值；若是，在所述驱动状态的情况下，将所述最小速度作为所述当前整车速度；在所述制动状态的情况下，将所述最大速度作为所述当前整车速度；若否，执行根据所述行驶状态分配对应的权重的步骤。
具体的，所述整车控制器确定所述各个车轮的第一速度所对应的置信度的步骤，包括：确定在所述行驶方向的当前加速度修正值；根据所述各个车轮的第一速度，得到对应的第二加速度，并获取各个所述第二加速度与所述当前加速度修正值的差值的绝对值；获取预设的第一时长和第六阈值，判断各个所述绝对值是否大于或等于所述第六阈值，并持续所述第一时长；若是，确定所述绝对值所指向的车轮的第一速度的置信度为0；若否，确定所述绝对值所指向的车轮的第一速度的置信度为1。
具体的，所述整车控制器确定在所述行驶方向的当前加速度修正值的步骤，包括：采集第一电机的第一转速和第二电机的第二转速，其中，所述第一电机用于控制所述当前车辆的前轴，所述第二电机用于控制所述当前车辆的后轴；基于所述第一转速和所述第二转速，得到所述当前车辆的估算车速；根据所述估算车速得到第三加速度，基于所述第一加速度和所述第三加速度得到估算坡度；根据所述第一加速度和所述估算坡度，计算在所述行驶方向的当前加速度修正值。
具体的，所述整车控制器基于所述第一转速和所述第二转速，得到所述当前车辆的估算车速的步骤，包括：获取车轮半径、所述第一电机的第一速比以及所述第二电机的第二速比；根据所述第一转速、所述车轮半径以及所述第一速比，得到第一车速；根据所述第二转速、所述车轮半径以及所述第二速比，得到第二车速；根据所述第一车速和所述第二车速之和的平均值，得到所述当前车辆的估算车速。
关于基于权重的坡度计算装置的具体限定可以参见上文中对于基于权重的坡度计算方法的限定，在此不再赘述。
在第三个实施例中，提供了一种车辆，所述车辆包括如第二个实施例中任意一项所述的基于权重的坡度计算装置，其中，所述基于权重的坡度计算装置用于执行如第一个实施例中任意一项所述的基于权重的坡度计算方法。
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 (15)

1.一种基于权重的坡度计算方法，其特征在于，包括：
确定各个车轮的第一速度，其中，所述第一速度用于指示各个车轮的转速换算到当前车辆的质心处且在行驶方向的速度；
确定所述当前车辆的行驶状态，并根据所述行驶状态分配对应的权重；
基于所述权重以及所述各个车轮的第一速度，计算当前整车速度；
根据所述当前整车速度计算当前坡度。
2.根据权利要求1所述的基于权重的坡度计算方法，其特征在于，所述确定各个车轮的第一速度的步骤，包括：
获取所述当前车辆的轮距；
采集横摆角速度以及所述各个车轮的当前转速，其中，以所述行驶方向为参考方向，所述各个车轮包括左前轮、右前轮、左后轮以及右后轮；
获取车轮半径，并根据所述车轮半径和各个所述当前转速，得到各个车轮的第二速度；
基于所述轮距、所述横摆角速度以及所述各个车轮的第二速度，确定对应的第一速度。
3.根据权利要求2所述的基于权重的坡度计算方法，其特征在于，所述基于所述轮距、所述横摆角速度以及所述各个车轮的第二速度，确定对应的第一速度的步骤，包括：
采集方向盘的第一转角度数；
将所述第一转角度数转换为各个车轮的第二转角度数；
设定所述当前车辆的质心，并获取所述质心到所述当前车辆的前轴的第一距离；
根据所述第二转角度数、所述横摆角速度、所述轮距、所述第一距离以及所述左前轮的第二速度，获得所述左前轮的第一速度；
根据所述第二转角度数、所述横摆角速度、所述轮距、所述第一距离以及所述右前轮的第二速度，获得所述右前轮的第一速度；
根据所述横摆角速度、所述轮距以及所述左后轮的第二速度，获得所述左后轮的第一速度；
根据所述横摆角速度、所述轮距以及所述右后轮的第二速度，获得所述右后轮的第一速度。
4.根据权利要求2所述的基于权重的坡度计算方法，其特征在于，所述确定所述当前车辆的行驶状态，并根据所述行驶状态分配对应的权重的步骤，包括：
采集所述当前车辆在所述行驶方向的第一加速度；
判断所述第一加速度是否为正；
若是，确定所述当前车辆的行驶状态为驱动状态，并分配在所述驱动状态时的权重；
若否，确定所述当前车辆的行驶状态为制动状态，并分配在所述制动状态时的权重。
5.根据权利要求4所述的基于权重的坡度计算方法，其特征在于，分配在所述驱动状态时的权重的步骤，包括：
根据所述各个车轮的第一速度，得到最小速度和第三速度，其中，所述第三速度用于指示在所述各个车轮的第一速度中，除所述最小速度外最小的速度；
根据所述最小速度和所述第三速度之和的平均值，得到第一数值，将所述第一数值分配为在所述驱动状态时的权重。
6.根据权利要求5所述的基于权重的坡度计算方法，其特征在于，所述基于所述权重以及所述各个车轮的第一速度，计算当前整车速度的步骤，包括：
获取历史整车速度、历史加速度修正值以及预设的运行周期，确定在所述行驶方向的当前加速度修正值；
根据所述最小速度、所述历史整车速度、所述运行周期、所述历史加速度修正值、所述当前加速度修正值以及所述第一数值，获得所述当前整车速度，其中，获得所述当前整车速度的数学表达包括：，为所述当前整车速度，为所述最小速度，为所述历史整车速度，为所述运行周期，为所述历史加速度修正值，为所述当前加速度修正值，为所述第一数值。
7.根据权利要求4所述的基于权重的坡度计算方法，其特征在于，分配在所述制动状态时的权重的步骤，包括：
根据所述各个车轮的第一速度，得到最大速度和第四速度，其中，所述第四速度用于指示在所述各个车轮的第一速度中，除所述最大速度外最大的速度；
根据所述最大速度和所述第四速度之和的平均值，得到第二数值，将所述第二数值分配为在所述制动状态时的权重。
8.根据权利要求7所述的基于权重的坡度计算方法，其特征在于，所述基于所述权重以及所述各个车轮的第一速度，计算当前整车速度的步骤，包括：
获取历史整车速度、历史加速度修正值以及预设的运行周期，确定在所述行驶方向的当前加速度修正值；
根据所述最大速度、所述历史整车速度、所述运行周期、所述历史加速度修正值、所述当前加速度修正值以及所述第二数值，获得所述当前整车速度，其中，获得所述当前整车速度的数学表达包括：，为所述当前整车速度，为所述最大速度，为所述历史整车速度，为所述运行周期，为所述历史加速度修正值，为所述当前加速度修正值，为所述第二数值。
9.根据权利要求4所述的基于权重的坡度计算方法，其特征在于，在确定所述当前车辆的行驶状态为驱动状态或制动状态的步骤之后，所述方法还包括：
获取历史整车速度、预设的第一阈值、第二阈值以及运行周期；
在所述驱动状态的情况下，根据各个所述第一速度中的最小速度与所述历史整车速度得到第一差值；
根据所述第一差值和所述运行周期的商，得到第一变化率，判断所述第一变化率是否小于或等于所述第一阈值；
若是，将所述最小速度作为所述当前整车速度；若否，执行根据所述行驶状态分配对应的权重的步骤；或，
在所述制动状态的情况下，根据各个所述第一速度中的最大速度与所述历史整车速度得到第二差值；
根据所述第二差值和所述运行周期的商，得到第二变化率，判断所述第二变化率是否小于或等于所述第二阈值；
若是，将所述最大速度作为所述当前整车速度；若否，执行根据所述行驶状态分配对应的权重的步骤。
10.根据权利要求4所述的基于权重的坡度计算方法，其特征在于，在确定所述当前车辆的行驶状态为驱动状态或制动状态的步骤之后，所述方法还包括：
获取历史整车速度、预设的第三阈值、第四阈值以及第五阈值；
判断各个所述第二速度中最大的速度是否小于或等于所述第三阈值，以及所述历史整车速度是否大于或等于所述第四阈值时；
若是，确定所述当前车辆的各个车轮抱死；在所述驱动状态的情况下，将各个所述第一速度中的最小速度作为所述当前整车速度；或，在所述制动状态的情况下，将各个所述第一速度中的最大速度作为所述当前整车速度；
若否，确定所述当前车辆的各个车轮未抱死，并确定各个所述第一速度所对应的置信度，判断所述置信度为1的数量是否大于或等于所述第五阈值；
若是，在所述驱动状态的情况下，将所述最小速度作为所述当前整车速度；或，在所述制动状态的情况下，将所述最大速度作为所述当前整车速度；
若否，执行根据所述行驶状态分配对应的权重的步骤。
11.根据权利要求10所述的基于权重的坡度计算方法，其特征在于，确定所述各个车轮的第一速度所对应的置信度的步骤，包括：
确定在所述行驶方向的当前加速度修正值；
根据所述各个车轮的第一速度，得到对应的第二加速度，并获取各个所述第二加速度与所述当前加速度修正值的差值的绝对值；
获取预设的第一时长和第六阈值，判断各个所述绝对值是否大于或等于所述第六阈值，并持续所述第一时长；
若是，确定所述绝对值所指向的车轮的第一速度的置信度为0；
若否，确定所述绝对值所指向的车轮的第一速度的置信度为1。
12.根据权利要求6、8或11中任意一项所述的基于权重的坡度计算方法，其特征在于，确定在所述行驶方向的当前加速度修正值的步骤，包括：
采集第一电机的第一转速和第二电机的第二转速，其中，所述第一电机用于控制所述当前车辆的前轴，所述第二电机用于控制所述当前车辆的后轴；
基于所述第一转速和所述第二转速，得到所述当前车辆的估算车速；
根据所述估算车速得到第三加速度，基于所述第一加速度和所述第三加速度得到估算坡度；
根据所述第一加速度和所述估算坡度，计算在所述行驶方向的当前加速度修正值。
13.根据权利要求12所述的基于权重的坡度计算方法，其特征在于，所述基于所述第一转速和所述第二转速，得到所述当前车辆的估算车速的步骤，包括：
获取车轮半径、所述第一电机的第一速比以及所述第二电机的第二速比；
根据所述第一转速、所述车轮半径以及所述第一速比，得到第一车速；
根据所述第二转速、所述车轮半径以及所述第二速比，得到第二车速；
根据所述第一车速和所述第二车速之和的平均值，得到所述当前车辆的估算车速。
14.一种基于权重的坡度计算装置，其特征在于，所述装置包括整车控制器，其中，所述整车控制器用于：
确定各个车轮的第一速度，其中，所述第一速度用于指示各个车轮的转速换算到当前车辆的质心处且在行驶方向的速度；
确定所述当前车辆的行驶状态，并根据所述行驶状态分配对应的权重；
基于所述权重以及所述各个车轮的第一速度，计算当前整车速度；
根据所述当前整车速度计算当前坡度。
15.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括如权利要求14所述的基于权重的坡度计算装置，其中，所述基于权重的坡度计算装置用于执行如权利要求1-13中任意一项所述的基于权重的坡度计算方法。
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