CN116495010A - 无人驾驶纵向车速控制方法、系统、矿卡及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及无人驾驶控制技术领域，提供一种无人驾驶纵向车速控制方法、系统、矿卡及电子设备，其中方法包括：获取矿卡的期望车速和当前车速，以确定矿卡的期望加速度；基于期望加速度和当前车速，确定与矿卡的当前装载状态适配的行驶控制参数；基于矿卡所在道路的道路类型，对行驶控制参数进行修正，得到行驶控制量；基于行驶控制量，控制矿卡达到期望车速。本发明用以解决现有技术中在对无人驾驶矿卡进行纵向车速控制时，因未对矿卡装载装载进行区分，所造成的车速控制不精确，影响矿卡使用体验的问题。
Description
技术领域
本发明涉及无人驾驶控制技术领域，尤其涉及一种无人驾驶纵向车速控制方法、系统、矿卡及电子设备。
背景技术
目前，针对于无人驾驶车辆的纵向车速控制，一般是基于预先设置的油门与刹车的标定表，来对无人驾驶车辆进行纵向PID(比例Proportion Integral Differential，比例积分微分)控制。
然而，无人驾驶矿卡不仅工作环境复杂，且在装载状态为满载时，由于车辆重量变化较大，针对于相同的控制系数，并不能达到相同的控制效果，因而，目前常规的纵向控制方法对于无人驾驶矿卡并不适用。
发明内容
本发明提供一种无人驾驶纵向车速控制方法、系统、矿卡及电子设备，用以解决现有技术中在对无人驾驶矿卡进行纵向车速控制时，因未对矿卡装载装载进行区分，所造成的车速控制不精确，影响矿卡使用体验的问题。
本发明提供一种无人驾驶纵向车速控制方法，包括：
获取矿卡的期望车速和当前车速，以确定所述矿卡的期望加速度；
基于所述期望加速度和所述当前车速，确定与所述矿卡的当前装载状态适配的行驶控制参数；
基于所述矿卡所在道路的道路类型，对所述行驶控制参数进行修正，得到行驶控制量；
基于所述行驶控制量，控制所述矿卡达到所述期望车速。
根据本发明所述的无人驾驶纵向车速控制方法，所述基于所述矿卡所在道路的道路类型，对所述行驶控制参数进行修正，包括：
获取所述矿卡的俯仰角信息；
基于所述俯仰角信息，确定所述矿卡所在的当前道路的路面坡度；
基于所述当前道路的路面坡度、所述矿卡的当前行驶状态和所述当前装载状态，对所述行驶控制参数进行修正，所述行驶状态包括：前进和倒车。
根据本发明所述的无人驾驶纵向车速控制方法，所述道路类型包括：平路、上坡和下坡；
所述基于所述矿卡所在道路的道路类型，对所述行驶控制参数进行修正，还包括：
基于所述当前道路的路面坡度，确定所述当前道路的所述道路类型；
获取所述矿卡的位置信息和待行驶轨迹；
基于所述位置信息和所述待行驶轨迹，确定待所述矿卡行驶的前方道路的所述道路类型，所述前方道路为沿所述矿卡的行驶方向，与所述矿卡当前所在位置相距预设距离的位置间的道路；
基于所述当前道路的所述道路类型和所述前方道路的所述道路类型，对所述行驶控制参数进行修正。
根据本发明所述的无人驾驶纵向车速控制方法，所述行驶控制参数包括：油门控制参数和刹车控制参数；
所述基于所述当前道路的所述道路类型和所述前方道路的所述道路类型，对所述行驶控制参数进行修正，包括：
在所述当前道路的所述道路类型为平路，且所述前方道路的所述道路类型为上坡时，基于所述前方道路的路面坡度，对所述油门控制参数进行修正；
在所述当前道路的所述道路类型为平路，且所述前方道路的所述道路类型为下坡时，基于所述前方道路的路面坡度，对所述刹车控制参数进行修正。
根据本发明所述的无人驾驶纵向车速控制方法，所述基于所述矿卡所在道路的道路类型，对所述行驶控制参数进行修正，还包括：
在所述当前道路的所述道路类型为平路或上坡，且所述当前车速与所述期望车速的车速差值小于预设速度差值时，将所述油门控制参数减小预设油门调整量。
根据本发明所述的无人驾驶纵向车速控制方法，所述基于所述矿卡所在道路的道路类型，对所述行驶控制参数进行修正，还包括：
在所述当前道路的所述道路类型为下坡，且所述当前装载状态为满载时，基于所述当前车速，确定刹车调整量；
基于所述刹车调整量，对所述刹车控制参数进行修正。
根据本发明所述的无人驾驶纵向车速控制方法，所述行驶控制量包括：缓速控制量和刹车控制量；
所述基于所述行驶控制量，控制所述矿卡达到所述期望车速，包括：
当所述矿卡为燃油矿卡，且所述当前道路的所述道路类型为下坡时，基于所述缓速控制量控制所述燃油矿卡的缓速器动作；
在控制所述缓速器动作后，基于所述刹车控制量控制所述燃油矿卡的气动制动器动作；
获取所述气动制动器的气压，并在所述气压小于预设气压阈值时，控制所述燃油矿卡停车并对所述气动制动器进行补气，并在确定所述气动制动器补气完成后，控制所述燃油矿卡重新启动行驶。
本发明还提供一种无人驾驶纵向车速控制系统，包括：
获取模块，用于获取矿卡的期望车速和当前车速，以确定所述矿卡的期望加速度；
第一处理模块，用于基于所述期望加速度和所述当前车速，确定与所述矿卡的当前装载状态适配的行驶控制参数；
第二处理模块，用于基于所述矿卡所在道路的道路类型，对所述行驶控制参数进行修正，得到行驶控制量；
执行模块，用于基于所述行驶控制量，控制所述矿卡达到所述期望车速。
本发明还提供一种包括如上所述的无人驾驶纵向车速控制系统的矿卡。
本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述的无人驾驶纵向车速控制方法。
本发明提供的一种无人驾驶纵向车速控制方法、系统、矿卡及电子设备，通过获取矿卡的期望车速和当前车速，以确定矿卡的期望加速度，然后基于矿卡的期望加速度和当前车速，确定与矿卡的当前装载状态适配的行驶控制参数，之后，再基于矿卡所在道路的道路类型，对行驶控制参数进行修正，最后基于修正得到的行驶控制量控制矿卡达到期望车速，一方面通过确定与矿卡的当前装载状态适配的行驶控制参数，使得得到的行驶控制参数更加符合矿卡的作业特点，利于提高对矿卡纵向速度控制的精确性；另一方面通过针对于矿卡所在道路的道路类型对行驶控制参数进行修正，使得得到的用于控制矿卡的行驶控制量，更加符合矿卡的实际行驶工况，从而进一步提高了对矿卡纵向速度控制的精确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种无人驾驶纵向车速控制方法的流程示意图；
图2是应用本发明实施例提供的无人驾驶纵向车速控制方法进行矿卡纵向车速控制的流程示意图；
图3是本发明实施例提供的一种无人驾驶纵向车速控制系统的结构示意图；
图4是本发明提供的一个实施例的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作出创造性劳动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。
下面结合图1和图2描述本发明的一种无人驾驶纵向车速控制方法，所述方法应用于无人驾驶矿卡，其中，矿卡指在矿区内进行渣土或矿石等材料运输的工程车辆。
本发明实施例提供的无人驾驶纵向车速控制方法，执行于矿卡的处理器，如图1所示，所述方法包括以下步骤：
101、获取矿卡的期望车速和当前车速，以确定所述矿卡的期望加速度；
具体地，矿卡的期望车速指矿卡的目标车速，具体可由人工预先设定，例如：设定矿卡以均速A进行行驶，则速度A即为期望车速，也可由矿卡的无人驾驶控制模块基于当前的路况，例如弯道、坡道等通过算法计算得到。
通过获取矿卡的期望车速和当前车速，基于当前车速和期望车速的差距，可以计算得到矿卡的期望加速度。
可以理解的是，在矿卡进入无人驾驶后，首先进行油门和刹车的初始化，并释放驻车，此时除包括需要矿车行驶的工况外，还包括需要矿车停驶的工况，而针对于需要矿车停驶的工况，可以直接通过控制矿卡制动器启动，来使矿卡停车，而无需确定行驶控制量。因而，在矿卡进行油门和刹车的初始化，并释放驻车后，还需根据期望车速确定针对于矿卡的控制方式，即在期望车速小于或等于0时，直接进入通过控制矿卡制动器启动的控制方式，来使矿卡减速停车，而当期望车速大于0时，才需进入对矿卡的油门和/或刹车进行控制的控制方式，即进一步基于期望车速和当前车速，确定矿卡的期望加速度。
102、基于所述期望加速度和所述当前车速，确定与所述矿卡的当前装载状态适配的行驶控制参数；
可以理解的是，矿卡在正常作业时，需要完成空载行驶、装料、满载行驶，以及卸料这一系列的作业任务，其中，空、满载工况矿卡重量变化较大，满载重量一般可以达到空载重量的3倍以上，而当矿卡满载时，由于自身重量较大，会对车辆的行驶造成影响，尤其当在坡道上行驶时，矿卡自身重力在坡道上的分力更会影响对矿卡加、减速的控制。
具体地，通过基于期望加速度和当前车速，确定与矿卡的当前装载状态适配的行驶控制参数，可以排除因矿卡自身重量差异，影响对矿卡速度控制精确性的问题。
更具体地，在矿卡的行驶过程中，主要基于对油门和刹车的控制来实现对矿卡行驶速度的控制，因而，行驶控制参数至少包括油门控制参数和刹车控制参数。
在一个具体的实施例中，为了提高确定与矿卡的当前装载状态适配的行驶控制参数的效率，可以通过预设以加速度和速度为索引值，针对于矿卡空载油门、空载刹车、满载油门以及满载刹车四种情况的行驶控制参数标定表的方式，来方便基于矿卡的期望加速度和当前车速，确定与矿卡的当前装载状态适配的行驶控制参数。
即在应用行驶控制参数标定表进行行驶控制参数的确定时，可以先基于矿卡的重量，确定矿卡的当前装载状态为满载还是空载。同时根据期望车速及当前车速计算期望加速度，在得到期望加速度后，便可基于期望加速度和当前速度，在与矿卡当前装载状态相同的行驶控制参数标定表上进行查表，得到与矿卡的当前装载状态适配的行驶控制参数。
同时，还可以进一步通过提高构建的行驶控制参数标定表的准确性的方式，来提高基于行驶控制参数标定表确定的行驶控制参数的准确性。
下面提供一种较优的构建行驶控制参数标定表的方法，其中，首先根据矿卡的动力学模型，计算在不同加、减速度下的驱动力距及制动扭矩，得到初始控制量，之后在宽广平坦的实际道路上，进行多组定速、定加/减速度测试，得到实际的控制量输出数据，最后根据实际的控制量输出数据对初始控制量进行修正，得到行驶控制参数，进而得到与加速度和速度为索引值的行驶控制参数标定表。该方法通过采用实际的控制量输出数据对初始控制量，也即理论控制量进行修正的方式，使得得到的行驶控制参数既与实际路面情况相符合，又整体符合动力学模型的控制规律，从而有效提高了构建的行驶控制参数标定表的准确性。
以确定行驶控制参数中的油门控制参数为例，在矿卡进行纵向加速时，会产生一定的加速度，首先根据矿卡的动力学模型，可以基于该加速度确定作用于轮胎的扭矩，然后基于作用于轮胎的扭矩根据传动比，可以计算得到发动机的输出扭矩，进而得到发动机的油门开度，也即对油门的理论控制量。然后在使矿卡在实际道路上行驶时，可以实际检测到针对于相同加速度，对油门的实际控制量，从而可以基于油门的实际控制量对油门的理论控制量进行修正，以得到油门控制参数。
103、基于所述矿卡所在道路的道路类型，对所述行驶控制参数进行修正，得到行驶控制量；
具体地，由于矿卡在不同道路类型的道路上进行行驶时，其自身重力会对矿卡的行驶状态造成影响，例如：当采用相同的控制参数分别控制矿卡在满载和空载状态下上坡时，矿卡满载时由于自身重力更大，在坡道上的分力会使得相较于矿卡空载时的行驶速度更快。因而，基于矿卡所在道路的道路类型，对行驶控制参数进行修正，可以进一步提高基于行驶控制量对矿卡速度控制的精准性，进而提高使用体验。
104、基于所述行驶控制量，控制所述矿卡达到所述期望车速。
本发明实施例提供的无人驾驶纵向车速控制方法，通过结合矿卡的当前装载状态，以及所在道路的道路类型，共同确定用于控制矿卡行驶的行驶控制量，有效提高了对无人驾驶矿卡行驶速度控制的精确度，保证了矿车使用安全，并提高了使用体验。
基于上述实施例的内容，所述基于所述矿卡所在道路的道路类型，对所述行驶控制参数进行修正，包括：
获取所述矿卡的俯仰角信息；
基于所述俯仰角信息，确定所述矿卡所在的当前道路的路面坡度；
基于所述当前道路的路面坡度、所述矿卡的当前行驶状态和所述当前装载状态，对所述行驶控制参数进行修正，所述行驶状态包括：前进和倒车。
可以理解的是，矿卡工作在矿区，而矿区存在较多的坡道行驶工况，当矿卡行驶在坡道上时，由于自身重力在坡道上的分力，会影响对矿卡的加、减速度控制。
进一步地，通过矿卡的GPS定位信息，可以确定矿卡的俯仰角信息，通过俯仰角信息，可以进一步确定矿卡当前所在道路的路面坡度。
具体地，在基于矿卡的俯仰角信息确定款卡所在的当前道路的路面坡度后，基于当前道路的路面坡度、矿卡的当前行驶状态和当前装载状态，对行驶控制参数进行修正，可以提高矿卡在坡道上行驶时，纵向速度控制的准确性。
更具体地，基于路面坡度、矿卡的当前行驶状态和当前装载状态，对行驶控制参数的修正，可以通过预设补偿系数的方式进行，即针对不同路面坡度和矿卡的装载状态预先设置不同的补偿系数，然后在基于俯仰角信息，确定矿卡所在当前道路的路面坡度后，基于路面坡度调取对应的补偿系数，然后基于矿卡的当前行驶状态，对相应的行驶控制参数进行补偿。
在一个具体的实施例中，以行驶控制参数为油门控制参数和刹车控制参数为例，当矿卡的当前行驶状态为前进时，可以在基于当前道路的路面坡度和矿卡装载状态调取油门补偿系数后，然后利用油门补偿系数对油门控制参数进行补偿，即增大油门控制量；当矿卡的当前行驶状态为后退时，可以在基于当前道路的路面坡度和矿卡装载状态调取刹车补偿系数后，然后利用刹车补偿系数对刹车控制参数进行补偿，即增大刹车控制量。
基于上述实施例的内容，所述道路类型包括：平路、上坡和下坡；
所述基于所述矿卡所在道路的道路类型，对所述行驶控制参数进行修正，还包括：
基于所述当前道路的路面坡度，确定所述当前道路的所述道路类型；
获取所述矿卡的位置信息和待行驶轨迹；
基于所述位置信息和所述待行驶轨迹，确定待所述矿卡行驶的前方道路的所述道路类型，所述前方道路为沿所述矿卡的行驶方向，与所述矿卡当前所在位置相距预设距离的位置间的道路；
基于所述当前道路的所述道路类型和所述前方道路的所述道路类型，对所述行驶控制参数进行修正。
可以理解的是，无人驾驶矿卡的行驶轨迹需要提前规划，并实时获取矿卡的位置信息，以控制矿卡沿规划轨迹行驶。基于数据传输速率以及设备响应速度等的影响，基于行驶控制量对矿卡纵向速度的控制具有一定的延时，当矿卡进入下坡路段或上坡路段时，若不对其行驶速度进行控制，会因为重力原因，使得矿卡的行驶速度变快或变慢，因而，当矿卡进入下坡路段或上坡路段后，再对行驶速度进行控制，会影响矿卡行驶速度的稳定性。
具体地，矿卡的位置信息中可以包括经纬度信息、高程信息、航向信息等，同时，规划路径也是由若干位置信息构成的，通过获取矿卡的位置信息和待行驶路径，然后通过将矿卡的当前位置信息中的高程与距离矿卡当前所在位置相距预设距离，例如12m、15m等的位置的高程进行比较，可以确定待矿卡行驶的前方道路的道路类型，即前方道路是上坡、下坡还是平路。
更具体地，在基于当前道路的路面坡度，确定当前道路的道路类型后，基于当前道路的道路类型和前方道路的道路类型，对行驶控制参数进行修正，可以在矿卡即将处于上坡或下坡行驶状态前，提前对矿卡的速度进行调整，克服了因控制延时，以及进入新的行驶状态后再对车速进行调整，容易造成行驶速度突变的问题，从而保证了无人驾驶矿卡的行驶速度平稳性，并降低了油耗。
可以理解的是，预设距离可以根据矿卡通常行驶速度，以及矿区道路环境的因素进行灵活设置，从而保证矿卡行驶平稳性。
基于上述实施例的内容，所述行驶控制参数包括：油门控制参数和刹车控制参数；
所述基于所述当前道路的所述道路类型和所述前方道路的所述道路类型，对所述行驶控制参数进行修正，包括：
在所述当前道路的所述道路类型为平路，且所述前方道路的所述道路类型为上坡时，基于所述前方道路的路面坡度，对所述油门控制参数进行修正；
在所述当前道路的所述道路类型为平路，且所述前方道路的所述道路类型为下坡时，基于所述前方道路的路面坡度，对所述刹车控制参数进行修正。
可以理解的是，当矿卡由平路行驶至上坡路时，行驶速度会降低，此时需要加大油门，以使行驶速度恢复至期望速度，以避免发生溜车等风险；而当矿卡由平路行驶至下坡路时，行驶速度会提高，此时需要对矿卡进行制动操作，以避免车速过快，发生危险。
具体地，通过在当前道路的道路类型为平路，且前方道路的道路类型为上坡时，基于前方道路的路面坡度，对油门控制参数进行修正，即提前输出油门控制量，可以提高车速，以避免在矿卡进入上坡路段车速下降后再提速，所造成的车速控制不稳定。通过在当前道路的道路类型为平路，且前方道路的道路类型为下坡时，基于前方道路的路面坡度，对刹车控制参数进行修正，即提前输出刹车控制量，可以降低车速，以避免在矿卡进入下坡路段车速提高后再刹车，所造成的车速控制不稳定。
更具体地，针对于前方道路的路面坡度，对油门控制参数或刹车控制参数的修正，可以通过预设基于坡度与油门开度，以及坡度与踏板开度的影响关系，确定的系数的方式来实现，即在基于当前位置的高程，和距离当前位置预设距离的位置的高程确定了前方道路的路面坡度后，通过将路面坡度乘以预设系数，来得到对油门控制参数或刹车控制参数的修正量。
基于上述实施例的内容，所述基于所述矿卡所在道路的道路类型，对所述行驶控制参数进行修正，还包括：
在所述当前道路的所述道路类型为平路或上坡，且所述当前车速与所述期望车速的车速差值小于预设速度差值时，将所述油门控制参数减小预设油门调整量。
可以理解的是，当矿卡在平路或上坡路段加速时，需要持续加大油门，以使矿卡达到期望车速，但当矿卡当前车速已经接近期望车速时，此时停止加大油门，也可以使矿卡依靠惯性达到期望车速。因而，若在矿卡车速达到期望车速时，才停止加大油门，会使得在惯性作用下，矿卡的车速超过期望车速，因而还需再增大刹车控制量来降低车速，不仅浪费了能源，还使得车速不够平稳。
具体地，通过控制在当前道路的道路类型为平路或上坡，且当前车速与期望车速的车速差值小于预设速度差值时，将油门控制参数减小预设油门调整量，可以通过提前减小油门控制参数，既使矿卡可以平稳达到期望车速，提高了使用体验，还避免了多余的控制和能源消耗。
更具体地，预设油门调整量，以及预设速度差值均可以根据矿区实际路况、矿卡实际车况等因素进行灵活设置，在此不做具体限定。
另外，也可以在当前车速与期望车速的车速差值小于预设速度差值时，通过停止对油门的控制的方式，来使油门输出渐进归零，从而达到控制矿卡平稳达到期望车速的目的。
基于上述实施例的内容，所述基于所述矿卡所在道路的道路类型，对所述行驶控制参数进行修正，还包括：
在所述当前道路的所述道路类型为下坡，且所述当前装载状态为满载时，基于所述当前车速，确定刹车调整量；
基于所述刹车调整量，对所述刹车控制参数进行修正。
具体地，当矿卡满载且处于下坡路段时，矿卡自身的重量在坡道上的分力会对矿卡加速度造成较大的影响，通过利用基于当前车速确定的刹车调整量对刹车控制参数进行修正，可以为在坡面上行驶的矿卡持续施加小幅度的刹车控制量，从而一方面保证了满载矿卡在下坡工况时的制动响应灵敏度，避免因满载频繁施加制动力，所造成的车速不稳定，另一方面可以在遇到坑洼等颠簸路面时，保证制动的快速响应，从而进一步保证车速的稳定性。
更具体地，刹车调整量可以通过将当前车速乘以预设刹车调整系数的方式来进行确定，其中预设刹车调整系数可以根据矿区实际路况、矿卡实际车况等因素进行预先设置，在此不做具体限定。
基于上述实施例的内容，所述行驶控制量包括：缓速控制量和刹车控制量；
所述基于所述行驶控制量，控制所述矿卡达到所述期望车速，包括：
当所述矿卡为燃油矿卡，且所述当前道路的所述道路类型为下坡时，基于所述缓速控制量控制所述燃油矿卡的缓速器动作；
在控制所述缓速器动作后，基于所述刹车控制量控制所述燃油矿卡的气动制动器动作；
获取所述气动制动器的气压，并在所述气压小于预设气压阈值时，控制所述燃油矿卡停车并对所述气动制动器进行补气，并在确定所述气动制动器补气完成后，控制所述燃油矿卡重新启动行驶。
需要说明的是，燃油矿卡指通过燃油驱动的矿卡。
可以理解的是，针对于燃油矿卡，一般设置缓速器和气动制动器两套制动装置，其中缓速器并联在变速箱上，通过齿轮减速结构为变速箱提供负扭矩，以达到制动的目的，而气动制动器通过气泵输出气压推动制动盘使车轮减速，从而实现制动。
具体地，针对于连续下坡路段，矿卡在下坡时需要持续制动，通过在基于缓速控制量控制缓速器动作后，再基于刹车控制量控制气动制动器动作，可使燃油矿卡在优先使用缓速器进行制动后，再使用气动制动器进行制动，从而避免持续使用气动制动器进行制动时，因气泵持续打气使气泵气压过低，容易影响制动效果的问题。
更具体地，通过在控制气动制动器动作后，获取气动制动器的气压，并在气压小于预设气压阈值时，控制燃油矿卡停车并对气动制动器进行补气，并在确定气动制动器补气完成后，再控制燃油矿卡重新启动行驶，可以避免燃油矿卡在气泵压力较小时持续下坡，容易造成的无法保证制动效果的问题，从而提高矿卡行驶安全性。
可以理解的是，预设气压阈值至少设置为能够保证燃油矿卡制动停车的气泵压力的最小值。
下面通过图2具体说明采用本发明上述实施例提供的无人驾驶纵向车速控制方法，进行矿卡无人驾驶时的纵向车速控制的具体流程，由图2可知，采用本发明实施例提供的无人驾驶纵向车速控制方法，实现了基于矿卡装载状态和道路类型，对行驶控制量的精确确定，从而保证了矿卡无人驾驶时的速度平稳性和安全性，提高了用户的使用体验。
下面对本发明提供的一种无人驾驶纵向车速控制系统进行描述，下文描述的无人驾驶纵向车速控制系统与上文描述的一种无人驾驶纵向车速控制方法可相互对应参照。
本发明实施例提供的无人驾驶纵向车速控制系统，如图3所示，包括：获取模块310、第一处理模块320、第二处理模块330和执行模块340；其中，
获取模块310用于获取矿卡的期望车速和当前车速，以确定所述矿卡的期望加速度；
第一处理模块320用于基于所述期望加速度和所述当前车速，确定与所述矿卡的当前装载状态适配的行驶控制参数；
第二处理模块330用于基于所述矿卡所在道路的道路类型，对所述行驶控制参数进行修正，得到行驶控制量；
执行模块340用于基于所述行驶控制量，控制所述矿卡达到所述期望车速。
本发明实施例提供的无人驾驶纵向车速控制系统，通过获取矿卡的期望车速和当前车速，以确定矿卡的期望加速度，然后基于矿卡的期望加速度和当前车速，确定与矿卡的当前装载状态适配的行驶控制参数，之后，再基于矿卡所在道路的道路类型，对行驶控制参数进行修正，最后基于修正得到的行驶控制量控制矿卡达到期望车速，一方面通过确定与矿卡的当前装载状态适配的行驶控制参数，使得得到的行驶控制参数更加符合矿卡的作业特点，利于提高对矿卡纵向速度控制的精确性；另一方面通过针对于矿卡所在道路的道路类型对行驶控制参数进行修正，使得得到的用于控制矿卡的行驶控制量，更加符合矿卡的实际行驶工况，从而进一步提高了对矿卡纵向速度控制的精确性。
可选地，第二处理模块330具体用于：
获取所述矿卡的俯仰角信息；
基于所述俯仰角信息，确定所述矿卡所在的当前道路的路面坡度；
基于所述当前道路的路面坡度、所述矿卡的当前行驶状态和所述当前装载状态，对所述行驶控制参数进行修正，所述行驶状态包括：前进和倒车。
可选地，所述道路类型包括：平路、上坡和下坡；
第二处理模块330还具体用于：
基于所述当前道路的路面坡度，确定所述当前道路的所述道路类型；
获取所述矿卡的位置信息和待行驶轨迹；
基于所述位置信息和所述待行驶轨迹，确定待所述矿卡行驶的前方道路的所述道路类型，所述前方道路为沿所述矿卡的行驶方向，与所述矿卡当前所在位置相距预设距离的位置间的道路；
基于所述当前道路的所述道路类型和所述前方道路的所述道路类型，对所述行驶控制参数进行修正。
可选地，所述行驶控制参数包括：油门控制参数和刹车控制参数；
第二处理模块330更具体用于：
在所述当前道路的所述道路类型为平路，且所述前方道路的所述道路类型为上坡时，基于所述前方道路的路面坡度，对所述油门控制参数进行修正；
在所述当前道路的所述道路类型为平路，且所述前方道路的所述道路类型为下坡时，基于所述前方道路的路面坡度，对所述刹车控制参数进行修正。
可选地，第二处理模块330还具体用于：
在所述当前道路的所述道路类型为平路或上坡，且所述当前车速与所述期望车速的车速差值小于预设速度差值时，将所述油门控制参数减小预设油门调整量。
可选地，第二处理模块330还具体用于：
在所述当前道路的所述道路类型为下坡，且所述当前装载状态为满载时，基于所述当前车速，确定刹车调整量；
基于所述刹车调整量，对所述刹车控制参数进行修正。
可选地，所述行驶控制量包括：缓速控制量和刹车控制量；
执行模块340具体用于：
当所述矿卡为燃油矿卡，且所述当前道路的所述道路类型为下坡时，基于所述缓速控制量控制所述燃油矿卡的缓速器动作；
在控制所述缓速器动作后，基于所述刹车控制量控制所述燃油矿卡的气动制动器动作；
获取所述气动制动器的气压，并在所述气压小于预设气压阈值时，控制所述燃油矿卡停车并对所述气动制动器进行补气，并在确定所述气动制动器补气完成后，控制所述燃油矿卡重新启动行驶。
本发明实施例还提供一种包括如上述任一实施例所述的无人驾驶纵向车速控制系统的矿卡。
可以理解的是，包括如上述任一种实施例所述的无人驾驶纵向车速控制系统的矿卡，具有上述任一实施例提供的无人驾驶纵向车速控制系统的所有优点和技术效果，此处不再赘述。
图4示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图4所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)410通信总线440，其中，处理器410，通信接口420，存储器430通过通信总线440完成相互间的通信。处理器410可以调用存储器430中的逻辑指令，以执行一种无人驾驶纵向车速控制方法，所述方法包括：获取矿卡的期望车速和当前车速，以确定所述矿卡的期望加速度；基于所述期望加速度和所述当前车速，确定与所述矿卡的当前装载状态适配的行驶控制参数；基于所述矿卡所在道路的道路类型，对所述行驶控制参数进行修正，得到行驶控制量；基于所述行驶控制量，控制所述矿卡达到所述期望车速。
此外，上述的存储器430中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。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-Ony Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法所提供一种无人驾驶纵向车速控制方法，所述方法包括：获取矿卡的期望车速和当前车速，以确定所述矿卡的期望加速度；基于所述期望加速度和所述当前车速，确定与所述矿卡的当前装载状态适配的行驶控制参数；基于所述矿卡所在道路的道路类型，对所述行驶控制参数进行修正，得到行驶控制量；基于所述行驶控制量，控制所述矿卡达到所述期望车速。
又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现一种无人驾驶纵向车速控制方法，所述方法包括：获取矿卡的期望车速和当前车速，以确定所述矿卡的期望加速度；基于所述期望加速度和所述当前车速，确定与所述矿卡的当前装载状态适配的行驶控制参数；基于所述矿卡所在道路的道路类型，对所述行驶控制参数进行修正，得到行驶控制量；基于所述行驶控制量，控制所述矿卡达到所述期望车速。
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。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的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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)
1.一种无人驾驶纵向车速控制方法，其特征在于，包括：
获取矿卡的期望车速和当前车速，以确定所述矿卡的期望加速度；
基于所述期望加速度和所述当前车速，确定与所述矿卡的当前装载状态适配的行驶控制参数；
基于所述矿卡所在道路的道路类型，对所述行驶控制参数进行修正，得到行驶控制量；
基于所述行驶控制量，控制所述矿卡达到所述期望车速。
2.根据权利要求1所述的无人驾驶纵向车速控制方法，其特征在于，所述基于所述矿卡所在道路的道路类型，对所述行驶控制参数进行修正，包括：
获取所述矿卡的俯仰角信息；
基于所述俯仰角信息，确定所述矿卡所在的当前道路的路面坡度；
基于所述当前道路的路面坡度、所述矿卡的当前行驶状态和所述当前装载状态，对所述行驶控制参数进行修正，所述行驶状态包括：前进和倒车。
3.根据权利要求2所述的无人驾驶纵向车速控制方法，其特征在于，所述道路类型包括：平路、上坡和下坡；
所述基于所述矿卡所在道路的道路类型，对所述行驶控制参数进行修正，还包括：
基于所述当前道路的路面坡度，确定所述当前道路的所述道路类型；
获取所述矿卡的位置信息和待行驶轨迹；
基于所述位置信息和所述待行驶轨迹，确定待所述矿卡行驶的前方道路的所述道路类型，所述前方道路为沿所述矿卡的行驶方向，与所述矿卡当前所在位置相距预设距离的位置间的道路；
基于所述当前道路的所述道路类型和所述前方道路的所述道路类型，对所述行驶控制参数进行修正。
4.根据权利要求3所述的无人驾驶纵向车速控制方法，其特征在于，所述行驶控制参数包括：油门控制参数和刹车控制参数；
所述基于所述当前道路的所述道路类型和所述前方道路的所述道路类型，对所述行驶控制参数进行修正，包括：
在所述当前道路的所述道路类型为平路，且所述前方道路的所述道路类型为上坡时，基于所述前方道路的路面坡度，对所述油门控制参数进行修正；
在所述当前道路的所述道路类型为平路，且所述前方道路的所述道路类型为下坡时，基于所述前方道路的路面坡度，对所述刹车控制参数进行修正。
5.根据权利要求4所述的无人驾驶纵向车速控制方法，其特征在于，所述基于所述矿卡所在道路的道路类型，对所述行驶控制参数进行修正，还包括：
在所述当前道路的所述道路类型为平路或上坡，且所述当前车速与所述期望车速的车速差值小于预设速度差值时，将所述油门控制参数减小预设油门调整量。
6.根据权利要求4所述的无人驾驶纵向车速控制方法，其特征在于，所述基于所述矿卡所在道路的道路类型，对所述行驶控制参数进行修正，还包括：
在所述当前道路的所述道路类型为下坡，且所述当前装载状态为满载时，基于所述当前车速，确定刹车调整量；
基于所述刹车调整量，对所述刹车控制参数进行修正。
7.根据权利要求4所述的无人驾驶纵向车速控制方法，其特征在于，所述行驶控制量包括：缓速控制量和刹车控制量；
所述基于所述行驶控制量，控制所述矿卡达到所述期望车速，包括：
当所述矿卡为燃油矿卡，且所述当前道路的所述道路类型为下坡时，基于所述缓速控制量控制所述燃油矿卡的缓速器动作；
在控制所述缓速器动作后，基于所述刹车控制量控制所述燃油矿卡的气动制动器动作；
获取所述气动制动器的气压，并在所述气压小于预设气压阈值时，控制所述燃油矿卡停车并对所述气动制动器进行补气，并在确定所述气动制动器补气完成后，控制所述燃油矿卡重新启动行驶。
8.一种无人驾驶纵向车速控制系统，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取矿卡的期望车速和当前车速，以确定所述矿卡的期望加速度；
第一处理模块，用于基于所述期望加速度和所述当前车速，确定与所述矿卡的当前装载状态适配的行驶控制参数；
第二处理模块，用于基于所述矿卡所在道路的道路类型，对所述行驶控制参数进行修正，得到行驶控制量；
执行模块，用于基于所述行驶控制量，控制所述矿卡达到所述期望车速。
9.一种矿卡，其特征在于，包括如权利要求8所述的无人驾驶纵向车速控制系统。
10.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至7任一项所述的无人驾驶纵向车速控制方法。
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