CN116572962B - 滑行状态确定方法和装置、电子设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及滑行状态确定方法和装置、电子设备和存储介质。该方法包括：确定当前距离，其中，确定当前时刻本车与目标障碍车之间的距离，为当前距离；确定带档滑行后相对距离，其中，利用道路信息，根据滚动预测的本车车速和目标障碍车车速，确定带挡滑行状态下，本车车速降低到目标障碍车车速时，本车与目标障碍车之间的相对距离，为第一距离；确定空挡滑行后相对距离，其中，利用道路信息，根据滚动预测的本车车速和目标障碍车车速，确定空挡滑行状态下，本车车速降低到目标障碍车车速时，本车与目标障碍车之间的相对距离，为第二距离；以及确定滑行状态，其中，根据第一距离、第二距离以及当前距离，确定进入带档滑行状态还是空挡滑行状态。

Description

滑行状态确定方法和装置、电子设备和存储介质

技术领域

本发明涉及机动车的节能领域，尤其涉及机动车节电和节油。

背景技术

对于商用车，特别是重型卡车，燃油成本已经成为最主要的运营成本。随着自动驾驶和高级驾驶辅助***的逐渐普及，使用智能驾驶技术来提高商用车经济性，已经成为驾驶辅助***和自动驾驶技术的热点发展方向。

预测性巡航（预见性巡航）是目前国内外商用车厂家普遍采用的一项技术，其基于GPS定位和电子地平线地图，预测前方1公里至2公里的坡度、限速信息，并在此基础上优化巡航车速规划，实现节油效果。

现有技术的预测性巡航***通常是独立于自适应巡航***的，在跟车模式下或道路比较拥挤时，这些预测性巡航控制***在大部分时间均无法实现节油效果。

发明内容

本发明鉴于现有技术的以上问题作出，用以解决现有技术中存在的一项或更多项的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种滑行状态确定方法，其包括：确定当前距离，其中，确定当前时刻本车与目标障碍车之间的距离，为当前距离；确定带档滑行后相对距离，其中，利用道路信息，根据滚动预测的本车车速和目标障碍车车速，确定带挡滑行状态下，本车车速降低到目标障碍车车速时，本车与目标障碍车之间的相对距离，为第一距离；确定空挡滑行后相对距离，其中，利用道路信息，根据滚动预测的本车车速和目标障碍车车速，确定空挡滑行状态下，本车车速降低到目标障碍车车速时，本车与目标障碍车之间的相对距离，为第二距离；以及确定滑行状态，根据所述第一距离、所述第二距离以及所述当前距离，确定进入带档滑行状态还是空挡滑行状态。

根据本发明的另一方面，提供了一种滑行状态确定装置，该滑行状态确定装置包括：当前距离确定单元，确定当前时刻本车与目标障碍车之间的距离，为当前距离；带档滑行后相对距离确定单元，利用道路信息，根据滚动预测的本车车速和目标障碍车车速，确定带挡滑行状态下，本车车速降低到目标障碍车车速时，本车与目标障碍车之间的相对距离，为第一距离；空挡滑行后相对距离确定单元，利用道路信息，根据滚动预测的本车车速和目标障碍车车速，确定空挡滑行状态下，本车车速降低到目标障碍车车速时，本车与目标障碍车之间的相对距离，为第二距离；滑行状态确定单元，根据所述第一距离、所述第二距离以及所述当前距离，确定进入带档滑行状态还是空挡滑行状态。

根据本发明的一个方面，提供了一种电子设备，包括：处理器；用于存储所述处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为执行所述指令，以实现本发明的方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述可读存储介质上存储设备控制程序，当所述设备控制程序被处理器执行时，实现本发明所述的方法。

根据本发明的方法，重复利用了前方道路信息（曲率、限速）并滚动预测本车和前方障碍车辆的速度变化，能够更为精确地规划滑行策略。

附图说明

结合附图可以更好地理解本发明。附图只是示意性的，不是对本发明的保护范围的限制。

图1是示出了依据本发明的一种实施方式的滑行状态确定方法的示意性流程图。

图2示出了依据本发明的一种实施方式的确定带档滑行后相对距离的方法。

图3是示出了依据本发明的一种实施方式的进行滚动预测的示意图。

图4示出了依据本发明的一种实施方式的确定带档滑行后相对距离的方法。

图5是示出了依据本发明的一种实施方式的滑行状态确定装置的示意性方框图。

图6A到图6C是示出了依据本发明的技术方案与现有技术的方案的对比图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行说明。这些说明都是示例性的，旨在使本领域技术人员能够实现本发明的实施方式，不是对本发明的保护范围的限制。说明中也没有描述对于实际实施不可缺少，但是对于理解本发明无关的内容。

本发明的实施方式可以在ACC（自适应巡航***）和ADASIS（地图数据传输）地图模块均处于正常工作状态，且启动了PDC功能（停车距离控制***）时工作。

图1是示出了依据本发明的一种实施方式的滑行状态确定方法的示意性流程图。如图1所示，依据本发明的一种实施方式的滑行状态确定方法首先在步骤S100确定当前距离。当前距离即当前时刻本车（自身车辆）与目标障碍车之间的距离。根据一种实施方式，可以利用本车的GPS***的信息来知悉自身的位置，可以利用来自自身车辆的电子地平线***获知目标障碍车的位置，从而利用这两个位置确定该当前距离。可以利用现在已知和未来知悉的各种方法来确定该当前距离。

随后，在步骤S200，确定带档滑行后相对距离，即，利用道路信息，根据滚动预测的本车车速和目标障碍车车速，确定带挡滑行状态下，本车车速降低到目标障碍车车速时，本车与目标障碍车之间的相对距离，为第一距离。

图2示出了依据本发明的一种实施方式的确定带档滑行后相对距离的方法。如图2所示，根据本发明的一种实施方式的确定带档滑行后相对距离的方法，首先在步骤S201，根据自车当前位置和道路信息，获得当前位置道路的坡度、曲率。根据一种实施方式，可以从地图中获得当前位置道路的坡度和曲率。然后，在步骤S202，根据所述坡度、曲率估算在当前位置上的带档滑行减速度。根据一种实施方式，可以采用本领域所知的各种方法考虑以下参数计算带档滑行的减速度：空气阻力造成的减速度、带档倒拖发动机形成负扭矩造成的减速度、上坡或下坡造成的减速度或加速度、以及在弯曲道路上轮胎摩擦力增加导致的减速度。

接着，在步骤S203，根据该带档滑行减速度确定推算粒度时间后本车的速度和位置、目标障碍车的车速。地图模块能够提供本车前方的路况信息（坡度、曲率、限速），因而能够推算出本车在推算粒度时间后的速度和位置。根据一种实施方式，可以假定目标障碍车均速行驶。推算粒度时间是指进行速度和位置的推算需要间隔的时间。推算粒度时间可以根据前述的当前距离和本车的速度来确定，并均衡本车的计算能力。

然后，在步骤S204，确定步骤S203确定的新位置对应的坡度、曲率。

重复步骤S202到步骤S204，直到在步骤S203得到的本车的车速等于或低于目标障碍车的车速。此处的重复步骤S202到步骤S204的过程，即步骤S200所称的滚动预测。

最后，在步骤S205，根据所述推算粒度时间、每次执行步骤S203所获得的本车的速度和目标障碍车的车速，确定所述第一距离。

图3是示出了依据本发明的一种实施方式的进行滚动预测的示意图。在图3所示的示例中，横坐标为时间，纵坐标为速度。参见曲线Acoast，可以看出，进行带档滑行的情况下，在5个推算粒度时间（Tcoast）之后，本车的速度Vego会降低到目标障碍车的速度Vtrgt。带档滑行的速度曲线与目标障碍车的速度曲线之间的面积表现了在带档滑行的情况下，速度降低到目标障碍车的速度的过程中，两车距离的减少，可以根据该减少量确定在本车的速度会降低到目标障碍车的速度时，两车之间的相对距离，为第一距离。

然后，回到图1，在步骤S300，确定空挡滑行后相对距离，即，利用道路信息，根据滚动预测的本车车速和目标障碍车车速，确定空挡滑行状态下，本车车速降低到目标障碍车车速时，本车与目标障碍车之间的相对距离，为第二距离。

图4示出了依据本发明的一种实施方式的确定带档滑行后相对距离的方法。如图4所示，根据本发明的一种实施方式的确定带档滑行后相对距离的方法，首先在步骤S301，根据自车当前位置和道路信息，确定当前位置道路的坡度、曲率；然后在步骤S302，根据所述坡度、曲率估算在当前位置上的空档滑行减速度；接着，在步骤S303，根据该空档滑行减速度确定推算粒度时间后本车的速度和位置；之后，在步骤S304，确定步骤S303确定的新位置对应的坡度、曲率。重复步骤S302到步骤S304，直到在步骤S303得到的本车的车速等于或低于目标障碍车车速。此处的重复步骤S302到步骤S304的过程即步骤S300中所述的滚动预测。最后，在步骤S305，根据所述推算粒度时间、每次执行步骤S303所获得的本车的速度和目标障碍车的车速，确定所述第二距离。

在图3所示的示例中，进行空档滑行的情况下，在8个推算粒度时间（Troll）之后，本车的速度会降低到目标障碍车的速度。空档滑行的速度曲线Aroll与目标障碍车的速度曲线Atrgt之间的面积表现了在空档滑行的情况下，速度降低到目标障碍车的速度的过程中，两车距离的减少，可以根据该减少量确定在本车的速度会降低到目标障碍车的速度时，两车之间的相对距离，即第二距离。

回到图1，最后，在步骤S400，确定滑行状态，根据所述第一距离、所述第二距离以及所述当前距离，确定进入带档滑行状态还是空挡滑行状态。

根据一种实施方式，如果当前距离小于第二距离，且大于第一距离，在发动机转速大于设定的阈值转速时，进入空挡滑行状态，在发动机转速小于设定的阈值转速时，进入带档滑行。进一步，如果当前距离小于第一距离, 则首先将控制发动机的扭矩调整为0扭矩，在发动机的扭矩调整为0扭矩时，进入带档滑行状态。依据这样的技术方案，能够更好地实现节油。

进一步，依据一种实施方式，在当前距离小于第二距离且大于第一距离时，所述方法进一步包括下坡判断步骤，即，如果前方道路为下坡，且下坡的长度在设定阈值以上，则进入带档滑行状态。

另外，根据一种实施方式，在当前距离大于第二距离加预定值时，如果当前发动机转速小于设定的阈值转速，则控制发动机输出对应转速下的最优扭矩值与期望加速度下扭矩值这两者中的较大值。如果当前发动机转速不小于设定的阈值转速，则进入空挡滑行状态。

相较于传统的ACC时距控制算法，本发明的实施方式进行预测性时距控制（PDC），一方面重复利用了前方道路信息（曲率、限速）并滚动预测本车和前方障碍车辆的速度变化，能够更为精确地规划滑行策略。另一方面，根据本发明的实施方式，PDC可以最大程度上减少在跟车过程中的制动，同时使用跟车过程中，发动机最大程度上工作在经济区域，并减少附件设备损失。

图5是示出了依据本发明的一种实施方式的滑行状态确定装置的示意性方框图。如图5所示，依据本发明的一种实施方式的滑行状态确定装置10A包括：当前距离确定单元100，确定当前时刻本车与目标障碍车之间的距离，为当前距离；带档滑行后相对距离确定单元200，利用道路信息，根据滚动预测的本车车速和目标障碍车车速，确定带挡滑行状态下，本车车速降低到目标障碍车车速时，本车与目标障碍车之间的相对距离，为第一距离；空挡滑行后相对距离确定单元300，利用道路信息，根据滚动预测的本车车速和目标障碍车车速，确定空挡滑行状态下，本车车速降低到目标障碍车车速时，本车与目标障碍车之间的相对距离，为第二距离；以及滑行状态确定单元400，根据所述第一距离、所述第二距离以及所述当前距离，确定进入带档滑行状态还是空挡滑行状态。

根据一种实施发生，在当前距离小于第二距离且大于第一距离时，滑行状态确定单元400进行下坡判断，如果前方道路为下坡，且下坡的长度在设定阈值以上，则进入带档滑行状态。

在所述当前距离大于所述第二距离加预定值时，如果当前发动机转速小于设定的阈值转速，则滑行状态确定单元400控制发动机输出对应转速下的最优扭矩值与期望加速度下扭矩这两者中的较大值。依据这样的技术方案，能够实现优化车距下的优化油耗。

如果当前距离小于所述第一距离,则滑行状态确定单元400首先将控制发动机的扭矩调整为0扭矩，然后进入带档滑行状态。

图6A到图6C示出了依据本发明的技术方案与现有技术的方案的对比图。

在图6A所示的示例的情况下，在根据本发明的实施方式的PDC跟车控制下，本车和目标障碍车之间被分为了三种状态，即追进状态（approach），此时自身车速大于障碍车车速，利用本发明的方法，计算减速到目标障碍车的车速所需的时间以及减速到目标障碍车的车速时，两车的距离，确定应采取的滑行模式，并在满足条件的时候，进行所确定滑行模式（glide模式）。注意，即便图中的上坡的情况，在满足该条件的情况下，也可以滑行。

滑行一段时间之后，本车速度降低到低于目标障碍车的速度，且估算的与障碍车距的空挡滑行车距（即第二车距）大于设定阈值，则进入脉动状态（pulse状态），控制发动机输出对应转速下的最优扭矩值与期望加速度下扭矩值两者中的较大值。

对比图6B和图6C，可以看出，依据本发明的实施方式的跟车控制比常规的跟车控制的发动机制动更少。发动机能够最大程度上工作在经济区域，并减少附件设备损失。即，由发动机驱动的附件设备（如空压机、高压油泵等设备），在发动机运行在经济区域时，这些附件设备引起的损失比例达到最低。

本领域技术人员容易理解，可以利用以上对方法的说明来理解本发明的装置。

本领域技术人员容易理解，本发明的方法还可以包括与本发明的装置所完成的功能对应的其他步骤。以上的这些步骤也可以进行精简。

本发明对单元和步骤的标号、以及第一、第二等，仅仅是为了说明的方便，除非上下文中有相反的说明，否则不代表其执行的顺序。

本领域的技术人员应该理解，上述的各单元可以由软件或专门的硬件来实现，例如现场可编程门阵列、单片机、或微芯片等，或者也可以通过软件结合硬件的方式来实现。

本发明还提供了一种电子设备，包括：处理器；用于存储所述处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为执行所述指令，以实现本发明的方法。

本发明还涉及一种计算机软件，该计算机软件在被计算装置（例如单片机、电脑、CPU等）执行时，可以实现本发明的方法。

本发明还涉及一种计算机软件存储装置，例如硬盘、软盘、闪存等，该计算机软件存储装置存储有上述的计算机软件。

本发明对方法或步骤的说明可以用于理解对单元或装置的说明，对单元或装置的说明也可以用于理解本发明的方法或步骤。

以上说明仅仅是示意性的，不是对本发明的保护范围的限制，在本发明的权利要求范围内的任何改变、替换均在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种滑行状态确定方法，其特征在于，所述滑行状态确定方法包括：

确定当前距离，其中，确定当前时刻本车与目标障碍车之间的距离，为所述当前距离；

确定带档滑行后相对距离，其中，利用道路信息，根据滚动预测的本车车速和目标障碍车车速，确定带挡滑行状态下，本车车速降低到目标障碍车车速时，本车与目标障碍车之间的相对距离，为第一距离；

确定空挡滑行后相对距离，其中，利用道路信息，根据滚动预测的本车车速和目标障碍车车速，确定空挡滑行状态下，本车车速降低到目标障碍车车速时，本车与目标障碍车之间的相对距离，为第二距离；以及

确定滑行状态，其中，根据所述第一距离、所述第二距离以及所述当前距离，确定进入带档滑行状态还是空挡滑行状态,

其中，在确定所述滑行状态时，如果所述当前距离大于所述第一距离且小于所述第二距离，则在发动机转速大于设定的阈值转速时，进入空挡滑行状态；在发动机转速小于设定的阈值转速时，进入带档滑行状态，

其中，在所述当前距离大于所述第一距离且小于所述第二距离时，所述方法还包括下坡判断，其中，如果前方道路为下坡，且下坡的长度在设定阈值以上，则进入带档滑行状态，如果当前距离小于所述第一距离，则首先将控制发动机的扭矩调整为0扭矩，然后进入带档滑行状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定带档滑行后相对距离的步骤包括：

步骤S201，根据本车当前位置和道路信息，获得当前位置道路的坡度、曲率；

步骤S202，根据所述坡度、曲率估算在本车当前位置上的带档滑行减速度；

步骤S203，根据所述减速度确定推算粒度时间后本车的速度和位置；

步骤S204，确定步骤S203确定的位置对应的坡度、曲率，

重复步骤S202到步骤S204，直到在步骤S203得到的本车的车速等于或低于目标障碍车的车速；

步骤S205，根据所述推算粒度时间、每次执行步骤S203所获得的本车的速度和目标障碍车的车速，确定所述第一距离。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定空档滑行后相对距离的步骤包括：

步骤S301，根据本车当前位置和道路信息，获得当前位置道路的坡度、曲率；

步骤S302，根据所述坡度、曲率估算在当前位置上的空档滑行减速度；

步骤S303，根据所述减速度确定推算粒度时间后本车的速度和位置；

步骤S304，确定步骤S303确定的位置对应的坡度、曲率，

重复步骤S302到步骤S304，直到在步骤S303得到的本车的车速等于或低于目标障碍车车速，

步骤S305，根据所述推算粒度时间、每次执行步骤S303所获得的本车的速度和目标障碍车的车速，确定所述第二距离。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述当前距离大于所述第二距离加上预定值时，如果本车当前发动机转速小于设定的阈值转速，则控制发动机输出对应转速下的最优扭矩值与期望加速度下扭矩值这两者中的较大值。

5.一种滑行状态确定装置，其特征在于，所述滑行状态确定装置包括：

当前距离确定单元，确定当前时刻本车与目标障碍车之间的距离，为当前距离；

带档滑行后相对距离确定单元，利用道路信息，根据滚动预测的本车车速和目标障碍车车速，确定带挡滑行状态下，本车车速降低到目标障碍车车速时，本车与目标障碍车之间的相对距离，为第一距离；

空挡滑行后相对距离确定单元，利用道路信息，根据滚动预测的本车车速和目标障碍车车速，确定空挡滑行状态下，本车车速降低到目标障碍车车速时，本车与目标障碍车之间的相对距离，为第二距离；

滑行状态确定单元，根据所述第一距离、所述第二距离以及所述当前距离，确定进入带档滑行状态还是空挡滑行状态，

其中，所述滑行状态确定单元进行判断，如果所述当前距离大于所述第一距离且小于所述第二距离，则在发动机转速大于设定的阈值转速时，进入空挡滑行状态；在发动机转速小于设定的阈值转速时，进入带档滑行状态，

所述滑行状态确定单元进行判断，在当前距离小于所述第二距离且大于所述第一距离时，所述滑行状态确定单元进行下坡判断，其中，如果前方道路为下坡，且下坡的长度在设定阈值以上，则进入带档滑行状态，如果所述当前距离小于所述第一距离，则首先将控制发动机的扭矩调整为0扭矩，然后进入带档滑行状态。

6.一种电子设备，其特征在于，包括：

处理器；

用于存储所述处理器可执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为执行所述指令，以实现如权利要求1至4中任一项所述的方法。

7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储设备控制程序，当所述设备控制程序被处理器执行时，实现如权利要求1至4中任一项所述的方法。