CN112078585B - 无人驾驶纵向运动控制模式切换方法、装置、设备及介质 - Google Patents

Abstract

一种基于坡度的无人驾驶纵向运动控制模式切换方法，应用于一种无人矿车，无人矿车的纵向运动控制模式包括驱动、制动和滑行三种驾驶模式，其中，滑行驾驶模式为无人矿车在制动模式与驱动模式之间进行切换时的运动模式，包括：获取无人矿车当前所处路段的坡度；当无人矿车当前切换驾驶模式时，基于坡度，计算无人矿车当前的滑行驾驶模式的踏板开度区间；根据当前实时计算出的滑行驾驶模式的踏板开度区间，控制无人矿车进行驾驶模式的动态切换。该方法中引入的滑行驾驶模式模拟了真实驾驶员的操作，对无人矿车在驾驶模式切换的过程中产生的扭矩冲击起到了很好的缓冲作用，可使无人矿车行驶更平稳，减少车辆磨损。

Description

无人驾驶纵向运动控制模式切换方法、装置、设备及介质

技术领域

本公开涉及无人驾驶矿车领域，尤其涉及一种基于坡度的无人驾驶纵向运动控制模式切换方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。

背景技术

近年来，无人驾驶矿车技术成为了矿区工业电气化和信息化领域的研究热点。目前，绝大多数的无人驾驶纵向控制都是通过中央控制器来控制线控制动子***和线控油门子***，控制油门和刹车的协调工作，实现纵向速度的跟随，保证车辆能够按期望速度平稳的行驶。

然而，目前的无人驾驶矿车技术的纵向控制模式只区分了制动和驱动两种模式，使无人驾驶矿车只能在这两种模式之间进行无缝切换，导致无人驾驶矿车在控制上更容易产生油门和刹车的超调或者不足，造成车辆行驶的平顺性较差；同时，由于在无人驾驶矿车的工作过程中刹车频繁，车辆磨损较大，油耗增高；另外，中央控制器在进行无人驾驶矿车的纵向运动控制时，不考虑坡度对车速的影响，控制算法的适应性较差。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供了一种基于坡度的无人驾驶纵向运动控制模式切换方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，以使无人矿车的纵向控制更加平稳，同时降低无人矿车的油耗。

本公开提供了一种基于坡度的无人驾驶纵向运动控制模式切换方法，应用于一种无人矿车，所述无人矿车的纵向运动控制模式包括驱动、制动和滑行三种驾驶模式，其中，所述滑行驾驶模式为所述无人矿车在制动模式与驱动模式之间进行切换时的运动模式，包括：获取无人矿车当前所处路段的坡度；当所述无人矿车切换驾驶模式时，基于所述坡度，计算所述无人矿车当前的滑行驾驶模式的踏板开度区间；根据当前实时计算出的滑行驾驶模式的所述踏板开度区间，控制所述无人矿车进行驾驶模式动态的切换。

可选地，所述制动、滑行、驱动三种驾驶模式各自对应一个踏板开度区间，其中，所述滑行驾驶模式对应的踏板开度区间位于所述制动驾驶模式和驱动驾驶模式对应的踏板开度区间之间，且所述滑行驾驶模式对应的踏板开度区间是动态变化的。

可选地，所述当所述无人矿车切换驾驶模式时，基于所述坡度，计算所述无人矿车当前的滑行驾驶模式的踏板开度区间包括：根据所述无人矿车在上一时间周期内的驾驶模式以及所述坡度的大小，判断所述无人矿车的驾驶状态；基于所述驾驶状态和所述坡度，计算所述滑行驾驶模式的期望踏板开度区间；基于所述无人矿车切换驾驶模式时的期望加速度、加速度最小阈值、加速度最大阈值，对所述期望踏板开度区间进行补偿，得到所述无人矿车当前的滑行驾驶模式实际的踏板开度区间。

可选地，所述根据所述无人矿车在上一时间周期内的驾驶模式以及所述坡度的大小，判断所述无人矿车的驾驶状态包括：如果所述无人矿车当前处于下坡状态，且在上一时间周期内处于制动驾驶模式，则所述无人矿车为第一驾驶状态；如果所述无人矿车当前处于上坡状态，且在上一时间周期内处于制动模式，则所述无人矿车为第二驾驶状态；如果所述无人矿车当前处于上坡状态，且在上一时间周期内处于非制动模式，则所述无人矿车为第三驾驶状态；如果所述无人矿车当前处于下坡状态，且在上一时间周期内处于非制动模式，则所述无人矿车为第四驾驶状态。

可选地，所述基于所述驾驶状态和所述坡度，计算所述滑行驾驶模式的期望踏板开度区间包括：令与所述第一驾驶状态、第二驾驶状态、第三驾驶状态、第四驾驶状态对应的期望踏板开度区间为[s_i，0]，i＝1，2，3，4，所述第一驾驶状态、第二驾驶状态、第三驾驶状态、第四驾驶状态对应的期望踏板开度区间的最大阈值和最小阈值分别为l_i-up、 l_i-low，p表示所述坡度，f(p)表示所述坡度与所述期望踏板开度区间的关联函数，a_i表示所述第一驾驶状态、第二驾驶状态、第三驾驶状态、第四驾驶状态对应的期望踏板开度区间的计算系数，则：

s_i＝min(l_i-up，max(a_i·f(p)，l_i-low))，i＝1，2，3，4。

可选地，所述基于所述无人矿车切换驾驶模式时的期望加速度、加速度最小阈值、加速度最大阈值，对所述期望踏板开度区间进行补偿，得到所述无人矿车当前的滑行驾驶模式实际的踏板开度区间包括：令f(a_respect)表示所述期望踏板开度区间的补偿值，a_respect表示所述期望加速度，a_max表示加速度最大阈值，a_min表示加速度最小阈值，c₁、c₂表示计算系数，则：

可选地，所述方法包括：当所述期望加速度为负，且小于所述加速度最小阈值时，将所述期望踏板开度区间的下限值减去所述补偿值，得到所述无人矿车当前的滑行驾驶模式实际的踏板开度区间；当所述期望加速度为正，且大于所述加速度最大阈值时，将所述期望踏板开度区间的下限值加上所述补偿值，得到所述无人矿车当前的滑行驾驶模式实际的踏板开度区间。

本公开另一方面还提供了一种基于坡度的无人驾驶纵向运动控制模式切换装置，包括如第一方面所述的方法，包括：坡度获取模块，用于获取无人矿车当前所处路段的坡度；踏板开度区间获取模块，用于当所述无人矿车切换驾驶模式时，基于所述坡度，计算所述无人矿车当前的滑行驾驶模式的踏板开度区间；踏板控制模块，用于根据当前实时计算出的滑行驾驶模式的所述踏板开度区间，控制所述无人矿车进行驾驶模式的动态切换。

本公开另一方面还提供了一种电子设备，包括：存储器，处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现第一方面中的任一项所述基于坡度的无人驾驶纵向运动控制模式切换方法中的各个步骤。

本公开另一方面还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现第一方面中的任一项所述基于坡度的无人驾驶纵向运动控制模式切换方法中的各个步骤。

本公开提供的一种基于坡度的无人驾驶纵向运动控制模式切换方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质至少具有以下有益效果：

(1)通过在驾驶模式中加入滑行驾驶模式，利用坡道的变化实现模式间的动态切换，对模式切换过程中的扭矩冲击起到了很好的缓冲作用，在控制上避免了油门和刹车的超调或者不足，使车辆在行驶时获得较好的的平顺性。

(2)滑行驾驶模式的引入在某些特定工况下，代替了刹车或者油门，进而可以减小车辆的磨损并使车辆的油耗降低。

(3)滑行驾驶模式对应的踏板开度区间不是固定值，在滑行驾驶模式对应的踏板开度区间计算时，考虑了坡度的变化，从而使控制算法对不同工况的适应性更强。

附图说明

为了更完整地理解本公开及其优势，现在将参考结合附图的以下描述，其中：

图1示意性示出了本公开实施例提供的一种基于坡度的无人驾驶纵向运动控制模式切换方法的流程图；

图2示意性示出了图1所示的方法步骤S120的流程图；

图3示意性示出了图2所示的步骤S121中判断的几种驾驶状态的示意图；

图4示意性示出了图2所示的方法中步骤S123具体步骤的示意图；

图5示意性示出了本公开实施例提供的一种基于坡度的无人驾驶纵向运动控制模式切换装置的结构图；

图6示意性示出了本公开实施例提供的一种电子设备的结构图。

具体实施方式

以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本公开实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。

在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本公开。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了特征、步骤、操作和/ 或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。

在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。

附图中示出了一些方框图和/或流程图。应理解，方框图和/或流程图中的一些方框或其组合可以由计算机程序指令来实现。这些计算机程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，从而这些指令在由该处理器执行时可以创建用于实现这些方框图和/或流程图中所说明的功能/操作的装置。

因此，本公开的技术可以硬件和/或软件(包括固件、微代码等)的形式来实现。另外，本公开的技术可以采取存储有指令的计算机可读介质上的计算机程序产品的形式，该计算机程序产品可供指令执行***使用或者结合指令执行***使用。在本公开的上下文中，计算机可读介质可以是能够包含、存储、传送、传播或传输指令的任意介质。例如，计算机可读介质可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外或半导体***、装置、器件或传播介质。计算机可读介质的具体示例包括：磁存储装置，如磁带或硬盘(HDD)；光存储装置，如光盘(CD-ROM)；存储器，如随机存取存储器(RAM)或闪存；和/或有线/无线通信链路。

图1示意性示出了本公开实施例提供的一种基于坡度的无人驾驶纵向运动控制模式切换方法的流程图。

如图1所示，本公开提供了一种基于坡度的无人驾驶纵向运动控制模式切换方法，应用于一种无人矿车，无人矿车的纵向运动控制模式包括驱动、制动和滑行三种驾驶模式，其中，滑行驾驶模式为无人矿车在制动模式与驱动模式之间进行切换时的运动模式，包括S110～S130。

可以理解的，无人矿车可以为无人驾驶矿卡、无人运输车、具有无人驾驶功能的普通车辆等。

在本公开实施例中，为了使无人矿车在进行驾驶模式切换的时候平稳驾驶，车辆在进行制动和驱动两种驾驶模式的切换时，会经历一个滑行驾驶模式的过渡阶段，其中，无人矿车的驱动驾驶模式由油门控制，制动和滑行驾驶模式由刹车控制，通过调整油门、刹车的开度区间，控制无人矿车在进行驾驶模式切换时滑行时间的长短，使无人矿车的速度变化相对平缓，减轻车辆磨损，避免频繁刹车，降低油耗。其中，无人矿车的滑行驾驶模式的驾驶时间长短和速度是通过控制其对应的踏板开度区间调节的。

在本公开实施例中，制动、滑行、驱动三种驾驶模式各自对应一个踏板开度区间，其中，滑行驾驶模式对应的踏板开度区间位于制动驾驶模式和驱动驾驶模式对应的踏板开度区间之间，且所述滑行驾驶模式对应的踏板开度区间的下限值是动态变化的。

在本公开实施例中，驱动驾驶模式由油门控制，制动驾驶模式和滑行驾驶模式由刹车控制。可选的，油门和刹车可合并为一个踏板，则通过这一个踏板可实现三种驾驶模式的控制。将刹车和油门两个踏板的开度区间合并为一个总的踏板开度区间，设总的踏板开度区间为 [bm，dm]，其中，bm和dm分别代表制动和驱动驾驶模式对应的最大踏板开度，例如，假设刹车和油门的开度区间均为[0～100]，则可以令总的踏板开度区间为[-100，100]，其中，[-100，0]表示刹车的开度区间，[0，100]表示油门的开度区间，在滑行驾驶模式下，油门开度为0。令s表示滑行驾驶模式的踏板开度区间下限值，0表示滑行驾驶模式的踏板开度区间上限值，则制动、滑行、驱动三种驾驶模式对应的踏板开度区间分别为[bm，s)、[s，0]、(0，dm]。在车辆运行的过程中，油耗的增加和车辆运行不平稳往往是因为滥用制动驾驶模式造成的，因此，为了使车辆在进行驾驶模式切换时平稳运行，灵活的调节滑行驾驶模式对应的刹车踏板的开度区间，在保证车辆制动安全的情况下，可使车辆在进入制动驾驶模式时过渡的更平稳，具体的，按照上述制动、滑行、驱动三种驾驶模式对应的踏板开度区间的划分，灵活调整滑行驾驶模式对应的踏板开度区间的下限值s即可。

由于无人矿车的工作环境为矿区，环境较为恶劣，道路不平整，由于矿区道路坡度变化较多，车辆在行进过程中需不断调整驱动和制动驾驶模式，以使车辆在行驶过程中保持相对平稳。受无人矿车本身的重量、坡度大小以及无人员原来的驾驶模式的影响，车辆在坡度不断变化的情况下，滑行驾驶模式对应的踏板开度区间灵活变化，可使车辆运行更平稳，更省油。下面对本公开提供的一种基于坡度的无人驾驶纵向运动控制模式切换方法S110～S130进行详细描述。

S110，获取无人矿车当前所处路段的坡度。

在本公开实施例中，无人矿车当前所处路段的坡度可根据其行进方向相对于海平面的角度定义，即在车辆行进方向上，路面坡道海拔呈现下降趋势，则视为下坡；路面坡道海拔呈现上升趋势则视为上坡。坡度值是通过车上安装的惯性导航***实时获得，或者通过预存地图数据获得，并将其转换为车辆坐标系下的坡度值

S120，当无人矿车切换驾驶模式时，基于坡度，计算无人矿车当前的滑行驾驶模式的踏板开度区间。

具体的，步骤S120包括S121～S123。

S121，根据无人矿车在上一时间周期内的驾驶模式以及坡度的大小，判断无人矿车的驾驶状态。

考虑到无人矿车在上车和下坡的过程中，受车辆本身重力在车辆前进方向或倒退方向上存在的分力的影响，从考虑减少油耗的角度出发，在各种情形中滑行驾驶模式对应的踏板开度区间都应该不同。具体包括以下几种情形。

情况1：如果车辆当前处于下坡且上一周期处于制动模式，此时的滑行驾驶模式对应的踏板开度区间下限值s1应较大。

车辆在下坡的情况下，车辆自身重力的分力对于车辆前进来说是动力，因此，若上一周期处于制动模式且当前要退出制动模式，则可以适当加大滑行区间，提前取消制动，依靠下坡滑行时的重力分力提升车速。

情况2：如果车辆当前处于上坡且上一周期处于制动模式，此时的滑行驾驶模式对应的踏板开度区间下限值s2应较小。

车辆在上坡的情况下，车辆自身重力的分力对于车辆前进来说是阻力，因此，若上一周期处于制动模式且当前要退出制动模式，则可无滑行驾驶模式过渡，故可适当减小滑行区间。

情况3：如果车辆当前处于上坡且上一周期处于非制动模式，此时的滑行驾驶模式对应的踏板开度区间下限值s3应较大。

车辆在上坡的情况下，车辆自身重力的分力对于车辆前进来说是阻力，因此，若上一周期处于非制动模式且当前要进入制动模式，则需要多依靠上述的阻力进行减速，因此可加大滑行区间，让制动较晚介入或者不介入。

情况4：如果车辆当前处于下坡且上一周期处于非制动模式，此时的滑行驾驶模式对应的踏板开度区间下限值s4应较小。

车辆在下坡的情况下，车辆自身重力的分力对于车辆前进来说是动力，因此，若上一周期处于非制动模式且当前要进入制动模式，则需要缩小滑行区间，尽快进入制动模式。

在本公开实施例中，根据无人矿车当前进行模式切换时的运行状态，应相应调整滑行驾驶模式对应的踏板开度区间滑行驾驶模式的踏板开度区间。具体的，参阅图3，包括S1211～S1214。

S1211，如果无人矿车当前处于下坡状态，且在上一时间周期内处于制动驾驶模式，则无人矿车为第一驾驶状态；

S1212，如果无人矿车当前处于上坡状态，且在上一时间周期内处于制动模式，则无人矿车为第二驾驶状态；

S1213，如果无人矿车当前处于上坡状态，且在上一时间周期内处于非制动模式，则无人矿车为第三驾驶状态；

S1214，如果无人矿车当前处于下坡状态，且在上一时间周期内处于非制动模式，则无人矿车为第四驾驶状态。

S122，基于预设的踏板开度区间的上限值、下限值和坡度，计算滑行驾驶模式的期望踏板开度区间。

在本公开实施例中，按照制动、滑行、驱动三种驾驶模式对应的踏板开度区间分别为[bm，s)、[s，0]、(0，dm]的设计，仅需获取滑行化石模式的预设踏板开度区间下限值即可确认去踏板开度区间。滑行驾驶模式的期望踏板开度区间的下限值的阈值的具体计算是根据上述原则分别确定上述情况1计算系数a₁、情况2计算系数a₂、情况3计算系数a₃、情况4计算系数a₄和与坡度p相关的函数F(p)计算的。

值得注意的是，为了限制坡度较大时滑行区间过大，坡度较小时滑行区间过小，因此对于每一种情况下的期望踏板开度区间的下限值的阈值都进行上下限的限制。其中，情况1对应的阈值上限为l_1-up，下限为l_1-low；情况2对应的阈值上限为l_2-up，下限为l_2-low；情况3对应的阈值上限为l_3-up，下限为l_3-low；情况4对应的阈值上限为l_4-up，下限为l_4-low。

令与第一驾驶状态、第二驾驶状态、第三驾驶状态、第四驾驶状态对应的期望踏板开度区间为[s_i，0]，i＝1，2，3，4，第一驾驶状态、第二驾驶状态、第三驾驶状态、第四驾驶状态对应的期望踏板开度区间的最大阈值和最小阈值分别为l_i-up、l_i-low，p表示坡度，f(p)表示坡度与期望踏板开度区间的关联函数，a_i表示第一驾驶状态、第二驾驶状态、第三驾驶状态、第四驾驶状态对应的期望踏板开度区间的计算系数，则：

s_i＝min(l_i-up，max(a_i·f(p)，l_i-low))，i＝1，2，3，4。

无人矿车当前的滑行驾驶模式对应的踏板开度区间为[s_i，0]。

S123，基于无人矿车切换驾驶模式时的期望加速度、加速度最小阈值、加速度最大阈值，对期望踏板开度区间进行补偿，得到无人矿车当前的滑行驾驶模式实际的踏板开度区间。

令f(a_respect)表示期望踏板开度区间的补偿值，a_respect表示期望加速度， a_max表示加速度最大阈值，a_min表示加速度最小阈值，c₁、c₂表示计算系数，则：

参阅图4，对期望踏板开度区间进行补偿分为S1231、S1232两种情况。

S1231，当期望加速度为负，且小于加速度最小阈值时，将期望踏板开度区间的下限值减去补偿值，得到无人矿车当前的滑行驾驶模式实际的踏板开度区间。

S1232，当期望加速度为正，且大于加速度最大阈值时，将期望踏板开度区间的下限值加上补偿值，得到无人矿车当前的滑行驾驶模式实际的踏板开度区间。

需要说明的时，对于载重车辆而言，特别是对于无人驾驶的矿用车而言，空载和满载的重量差距较大，因此，上述滑行区间计算参数可以根据车辆装载情况分别取值，从而使控制算法在不同条件下都可以获得较好的运行效果。

S130，根据当前实时计算出的滑行驾驶模式的踏板开度区间，控制无人矿车进行驾驶模式动态切换。

在本公开实施例中，在计算处当前无人矿车的滑行驾驶模式的踏板开度区间后，无人矿车在进行驾驶模式切换时，滑行驾驶模式的时长随踏板开度区间变化，无人矿车的速度变化更加平稳，使无人矿车在驱动和制动模式之间转换时更加平稳省油。

此外，在上述方法中可以不以期望的踏板开度进行控制模式的划分，可以选择目标加速度，之后根据坡度与计算系数，获得滑行驾驶模式的目标加速度阈值，再进行补偿，这样一来该阈值也是动态变化的，按同样的方式也可以实现控制模式的动态切换。

本公开提供的一种基于坡度的无人驾驶纵向运动控制模式切换方法，通过在驾驶模式中加入滑行驾驶模式，利用坡道的变化实现模式间的动态切换，对模式切换过程中的扭矩冲击起到了很好的缓冲作用，在控制上避免了油门和刹车的超调或者不足，使车辆在行驶时获得较好的的平顺性，滑行驾驶模式的引入在某些特定工况下，代替了刹车或者油门，进而可以减小车辆的磨损并使车辆的油耗降低，滑行驾驶模式对应的踏板开度区间不是固定值，在滑行驾驶模式对应的踏板开度区间计算时，考虑了坡度的变化，从而使控制算法对不同工况的适应性更强。

如图5所示，本公开提供的一种基于坡度的无人驾驶纵向运动控制模式切换装置，包括：坡度获取模块210，踏板开度区间获取模块 220，踏板控制模块230。

坡度获取模块210，用于获取无人矿车当前所处路段的坡度。

踏板开度区间获取模块220，用于当无人矿车切换驾驶模式时，基于坡度，计算无人矿车当前的滑行驾驶模式的踏板开度区间。

踏板控制模块230，用于当前实时计算出的滑行驾驶模式的踏板开度区间，控制无人矿车进行驾驶模式的动态切换。

本公开提供的基于坡度的无人驾驶纵向运动控制模式切换装置具有与上述基于坡度的无人驾驶纵向运动控制模式切换方法相同的有益效果，在此不做赘述。

可以理解的是，坡度获取模块210、踏板开度区间获取模块220、踏板控制模块230可以合并在一个模块中实现，或者其中的任意一个模块可以被拆分成多个模块。或者，这些模块中的一个或多个模块的至少部分功能可以与其他模块的至少部分功能相结合，并在一个模块中实现。根据本发明的实施例，坡度获取模块210、踏板开度区间获取模块220、踏板控制模块230中的至少一个可以至少被部分地实现为硬件电路，例如现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑阵列(PLA)、片上***、基板上的***、封装上的***、专用集成电路(ASIC)，或可以以对电路进行集成或封装的任何其他的合理方式等硬件或固件来实现，或以软件、硬件以及固件三种实现方式的适当组合来实现。或者，坡度获取模块210、踏板开度区间获取模块220、踏板控制模块 230中的至少一个可以至少被部分地实现为计算机程序模块，当该程序被计算机运行时，可以执行相应模块的功能。

图6示意性示出了本公开实施例提供的一种电子设备的结构框图。

如图6所示，本实施例中所描述的电子设备，包括：电子设备300 包括处理器310、计算机可读存储介质320。该电子设备300可以执行上面参考图3描述的方法，以实现对特定操作的检测。

具体地，处理器310例如可以包括通用微处理器、指令集处理器和/或相关芯片组和/或专用微处理器(例如，专用集成电路(ASIC))，等等。处理器310还可以包括用于缓存用途的板载存储器。处理器310 可以是用于执行参考图1描述的根据本公开实施例的方法流程的不同动作的单一处理单元或者是多个处理单元。

计算机可读存储介质320，例如可以是能够包含、存储、传送、传播或传输指令的任意介质。例如，可读存储介质可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外或半导体***、装置、器件或传播介质。可读存储介质的具体示例包括：磁存储装置，如磁带或硬盘(HDD)；光存储装置，如光盘(CD-ROM)；存储器，如随机存取存储器(RAM) 或闪存；和/或有线/无线通信链路。

计算机可读存储介质320可以包括计算机程序321，该计算机程序321可以包括代码/计算机可执行指令，其在由处理器310执行时使得处理器310执行例如上面结合图1所描述的方法流程及其任何变形。

计算机程序321可被配置为具有例如包括计算机程序模块的计算机程序代码。例如，在示例实施例中，计算机程序321中的代码可以包括一个或多个程序模块，例如包括321A、模块321B、……。应当注意，模块的划分方式和个数并不是固定的，本领域技术人员可以根据实际情况使用合适的程序模块或程序模块组合，当这些程序模块组合被处理器310执行时，使得处理器310可以执行例如上面结合图1～图2所描述的方法流程及其任何变形。

根据本发明的实施例，坡度获取模块210、踏板开度区间获取模块220、踏板控制模块230执行时，可以实现上面描述的相应操作。

本公开还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质可以是上述实施例中描述的设备/装置/***中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该设备/装置/***中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被执行时，实现根据本公开实施例的方法。

本领域技术人员可以理解，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合或/或结合，即使这样的组合或结合没有明确记载于本公开中。特别地，在不脱离本公开精神和教导的情况下，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合。所有这些组合和/或结合均落入本公开的范围。

尽管已经参照本公开的特定示例性实施例示出并描述了本公开，但是本领域技术人员应该理解，在不背离所附权利要求及其等同物限定的本公开的精神和范围的情况下，可以对本公开进行形式和细节上的多种改变。因此，本公开的范围不应该限于上述实施例，而是应该不仅由所附权利要求来进行确定，还由所附权利要求的等同物来进行限定。

Claims (7)

1.一种基于坡度的无人驾驶纵向运动控制模式切换方法，应用于一种无人矿车，所述无人矿车的纵向运动控制模式包括驱动、制动和滑行三种驾驶模式，其中，所述滑行驾驶模式为所述无人矿车在制动模式与驱动模式之间进行切换时的运动模式，其特征在于，包括：

获取无人矿车当前所处路段的坡度；

当所述无人矿车切换驾驶模式时，基于所述坡度，计算所述无人矿车当前的滑行驾驶模式的踏板开度区间；

根据当前实时计算出的滑行驾驶模式的所述踏板开度区间，控制所述无人矿车进行驾驶模式的动态切换；

其中，所述当所述无人矿车切换驾驶模式时，基于所述坡度，计算所述无人矿车当前的滑行驾驶模式的踏板开度区间包括：

根据所述无人矿车在上一时间周期内的驾驶模式以及所述坡度的大小，判断所述无人矿车的驾驶状态；

基于所述驾驶状态和所述坡度，计算所述滑行驾驶模式的期望踏板开度区间；

基于所述无人矿车切换驾驶模式时的期望加速度、加速度最小阈值、加速度最大阈值，对所述期望踏板开度区间进行补偿，得到所述无人矿车当前的滑行驾驶模式实际的踏板开度区间；

根据所述无人矿车在上一时间周期内的驾驶模式以及所述坡度的大小，判断所述无人矿车的驾驶状态包括：

如果所述无人矿车当前处于下坡状态，且在上一时间周期内处于制动驾驶模式，则所述无人矿车为第一驾驶状态；

如果所述无人矿车当前处于上坡状态，且在上一时间周期内处于制动模式，则所述无人矿车为第二驾驶状态；

如果所述无人矿车当前处于上坡状态，且在上一时间周期内处于非制动模式，则所述无人矿车为第三驾驶状态；

如果所述无人矿车当前处于下坡状态，且在上一时间周期内处于非制动模式，则所述无人矿车为第四驾驶状态；

所述基于所述驾驶状态和所述坡度，计算所述滑行驾驶模式的期望踏板开度区间包括：

令与所述第一驾驶状态、第二驾驶状态、第三驾驶状态、第四驾驶状态对应的期望踏板开度区间为[s_i，0]，i＝1，2，3，4，所述第一驾驶状态、第二驾驶状态、第三驾驶状态、第四驾驶状态对应的期望踏板开度区间的最大阈值和最小阈值分别为l_i-up、l_i-low，p表示所述坡度，f(p)表示所述坡度与所述期望踏板开度区间的关联函数，a_i表示所述第一驾驶状态、第二驾驶状态、第三驾驶状态、第四驾驶状态的计算系数，则：

s_i＝min(l_i-up，max(a_i·f(p)，l_i-low))，i＝1，2，3，4。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述制动、滑行、驱动三种驾驶模式各自对应一个踏板开度区间，其中，所述滑行驾驶模式对应的踏板开度区间位于所述制动驾驶模式和驱动驾驶模式对应的踏板开度区间之间，且所述滑行驾驶模式对应的踏板开度区间的下限值是动态变化的。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述无人矿车切换驾驶模式时的期望加速度、加速度最小阈值、加速度最大阈值，对所述期望踏板开度区间进行补偿，得到所述无人矿车当前的滑行驾驶模式实际的踏板开度区间包括：

基于所述无人矿车切换驾驶模式时的期望加速度、加速度最小阈值、加速度最大阈值，计算所述期望踏板开度区间的补偿值；

当所述期望加速度为负，且小于所述加速度最小阈值时，将所述期望踏板开度区间的下限值减去所述补偿值，得到所述无人矿车当前的滑行驾驶模式实际的踏板开度区间；

当所述期望加速度为正，且大于所述加速度最大阈值时，将所述期望踏板开度区间的下限值加上所述补偿值，得到所述无人矿车当前的滑行驾驶模式实际的踏板开度区间。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述无人矿车切换驾驶模式时的期望加速度、加速度最小阈值、加速度最大阈值，计算所述期望踏板开度区间的补偿值包括：

令f(a_respect)表示所述期望踏板开度区间的补偿值，a_respect表示所述期望加速度，a_max表示加速度最大阈值，a_min表示加速度最小阈值，c₁、c₂表示计算系数，则：

5.一种基于坡度的无人驾驶纵向运动控制模式切换装置，包括如权利要求1至4中的任一项所述的方法，其特征在于，包括：

坡度获取模块，用于获取无人矿车当前所处路段的坡度；

踏板开度区间获取模块，用于当所述无人矿车切换驾驶模式时，基于所述坡度，计算所述无人矿车当前的滑行驾驶模式的踏板开度区间；

踏板控制模块，用于根据当前实时计算出的滑行驾驶模式的所述踏板开度区间，控制所述无人矿车进行驾驶模式的动态切换。

6.一种电子设备，包括：存储器，处理器及存储在存储器上并可在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计算机程序时，实现权利要求1至4中的任一项所述基于坡度的无人驾驶纵向运动控制模式切换方法中的各个步骤。

7.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现权利要求1至4中的任一项所述基于坡度的无人驾驶纵向运动控制模式切换方法中的各个步骤。

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