车辆的加速度控制方法、装置、设备和存储介质与流程

1.本发明涉及智能驾驶技术领域，具体涉及一种车辆的加速度控制方法、装置、设备和存储介质。


背景技术：

2.近年来，汽车行业一直致力于研发驾驶辅助系统，旨在提高道路交通安全、降低人为因素造成的交通事故，并且减少能源的消耗。在科技飞速发展的今天，建立现代智能交通系统颇为重要，作为最广泛使用的驾驶辅助系统之一，自适应巡航控制系统，它能够在驾驶员不操纵汽车的前提下，使汽车与前车保持一定距离并按照设定的速度行驶，因此，它不仅能够降低驾驶员的疲劳程度，在一定程度上也提高了驾驶的安全性。
3.在纵向运动控制领域，自适应巡航控制系统能够代替驾驶员操作调节车辆油门开度以及对车辆的制动，增加了车辆自动纵向控制能力，从而减少了因驾驶员长时间操纵汽车引发疲劳驾驶而造成的交通事故。目前，虽然已有很多控制技术用于汽车自适应巡航控制系统。但是，现有技术仍然存在以下问题：
4.在自适应巡航模式下，若车辆需要加速或减速，自适应巡航控制系统通过pid控制、模糊逻辑控制、或是其他控制方法，结合目标车辆行驶信息及自车行驶信息求出达到稳态的目标加速度，而未能充分考虑执行器的响应和执行性能，从而造成了自适应巡航控制系统性能体验差的后果。
5.特别是跟车起步阶段，容易跟不上前车，影响通勤效率及道路使用效率，同时在拥堵路段容易引起加塞。对于减速场景，如果执行器响应加速度过慢或响应不足，则会造成制动前半段制动过缓、后半段过急的结果，甚至会造成碰撞危险，严重影响自适应巡航控制系统的舒适性体验及驾驶安全性。


技术实现要素：

6.本发明提供了一种车辆的加速度控制方法、装置、设备和存储介质，旨在解决自适应巡航模式下因执行器的响应和执行能力较差无法正确执行加速度而产生安全隐患的技术问题。
7.为实现上述目的，本发明提供了一种车辆的加速度控制方法，该方法包括以下步骤：
8.获取所述车辆的平均速度变化；
9.根据所述平均速度变化计算所述车辆的实际平均加速度；
10.比较所述实际平均加速度和期望加速度，根据比较结果更新当前补偿加速度。
11.可选地，根据预设采样间隔采集预设数量的瞬时车速；
12.若所述预设数量的瞬时车速属于同一速度区间和行驶场景，则根据所述瞬时车速计算平均速度变化。
13.可选地，获取所述瞬时车速的平均采样间隔；
14.根据所述平均采样间隔和所述平均速度变化计算所述车辆的实际平均加速度。
15.可选地，根据所述实际平均加速度和期望加速度计算加速度差值；
16.若所述加速度差值大于预设阈值，则根据所述加速度差值更新当前补偿加速度。
17.可选地，查询所述瞬时车速对应的速度区间和行驶场景，并获取所述速度区间和行驶场景对应的当前补偿加速度；
18.根据所述当前补偿加速度和所述加速度差值计算目标补偿加速度，将所述目标补偿加速度更新为当前补偿加速度。
19.可选地，若获取期望加速度；
20.根据所述当前补偿加速度和所述期望加速度设置控制加速度。
21.可选地，判断所述车辆是否处于智能驾驶模式；
22.若所述车辆处于所述智能驾驶模式，则判断所述车辆是否接收制动指令或加速指令；
23.若未接收到所述制动指令或加速指令，则执行所述获取所述车辆的平均速度变化的步骤。
24.为实现上述目的，本技术还提出一种车辆的加速度控制装置，车辆的加速度控制装置包括：
25.速度获取模块，用于获取所述车辆的平均速度变化；
26.加速度获取模块，用于根据所述平均速度变化计算所述车辆的实际平均加速度；
27.补偿加速度更新模块，用于比较所述实际平均加速度和期望加速度，根据比较结果更新当前补偿加速度。
28.为实现上述目的，本技术还提出一种车辆的加速度控制设备，车辆的加速度控制设备包括存储器、处理器、以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的车辆的加速度控制程序，所述车辆的加速度控制程序被处理器执行时实现所述车辆的加速度控制方法。
29.为实现上述目的，本技术还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有车辆的加速度控制程序，所述车辆的加速度控制程序被处理器执行时实现所述车辆的加速度控制方法。
30.本技术通过采集车辆的平均速度变化，根据该平均速度变化计算所述车辆的实际平均加速度，根据该平均速度变化计算车辆的实际平均加速度，在得到车辆实际平均加速度之后，比较该实际平均加速度和车辆想要达到的期望加速度，根据期望加速度和实际平均加速度的比较结果不断修正补偿加速度，以获得最合适的补偿加速度。与现有技术中仅通过期望加速度控制车辆相比，本技术通过将补偿加速度和期望加速度共同控制车辆，避免了自适应巡航控制模式下因执行器的响应性能和执行性能较差，无法正确执行加速度而产生的安全隐患问题。
附图说明
31.为了更清楚地说明本发明实施例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，下面描述中的附图仅仅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
根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
32.图1为本发明一实施例的车辆的加速度控制方法的模块结构示意图；
33.图2为本发明一实施例的车辆的加速度控制方法的流程图；
34.图3为本发明一实施例的车辆的加速度控制方法的模块结构示意图。
具体实施方式
35.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
36.请参照图1，图1为本发明各个实施例中所提供的车辆的加速度控制设备的硬件结构示意图。所述车辆的加速度控制设备包括执行模块01、存储器02、处理器03、电池系统等部件。本领域技术人员可以理解，图1中所示出的设备还可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。其中，所述处理器03分别与所述存储器02和所述执行模块01连接，所述存储器02上存储有车辆的加速度控制程序，所述车辆的加速度控制程序同时被处理器03执行。
37.执行模块01，可获取车辆的平均速度变化，根据平均速度变化计算车辆的实际平均加速度，比较所述实际平均加速度和期望加速度，根据比较结果更新当前补偿加速度。同时反馈以上信息发送给所述处理器03。
38.存储器02，可用于存储软件程序以及各种数据。存储器02可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、多个功能所需的应用程序等；存储数据区可存储根据机器人的使用所创建的数据或信息等。此外，存储器02可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如多个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
39.处理器03，是处理平台的控制中心，利用各种接口和线路连接整个机器人的各个部分，通过运行或执行存储在存储器02内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器02内的数据，执行机器人的各种功能和处理数据，从而对车辆的加速度控制设备进行整体监控。处理器03可包括一个或多个处理单元；优选的，处理器03可集成应用处理器和数字信号处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，数字信号处理器主要处理浮点运算。可以理解的是，上述数字信号处理器也可以不集成到处理器03中。
40.本领域技术人员可以理解，图1中示出的车辆的加速度控制设备结构并不构成对设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
41.根据上述硬件结构，提出本发明方法各个实施例。
42.近年来，汽车行业一直致力于研发驾驶辅助系统，旨在提高道路交通安全、降低人为因素造成的交通事故，并且减少能源的消耗。在科技飞速发展的今天，建立现代智能交通系统颇为重要，作为最广泛使用的驾驶辅助系统之一，自适应巡航控制系统，它能够在驾驶员不操纵汽车的前提下，使汽车与前车保持一定距离并按照设定的速度行驶，因此，它不仅能够降低驾驶员的疲劳程度，在一定程度上也提高了驾驶的安全性。
43.在纵向运动控制领域，自适应巡航控制系统能够代替驾驶员操作调节车辆油门开度以及对车辆的制动，增加了车辆自动纵向控制能力，从而减少了因驾驶员长时间操纵汽车引发疲劳驾驶而造成的交通事故。目前，虽然已有很多控制技术用于汽车自适应巡航控
制系统。但是，现有技术仍然存在以下问题：
44.在自适应巡航模式下，若车辆需要加速或减速，自适应巡航控制系统通过pid控制、模糊逻辑控制、或是其他控制方法，结合目标车辆行驶信息及自车行驶信息求出达到稳态的目标加速度，而未能充分考虑执行器的响应和执行性能，从而造成了自适应巡航控制系统性能体验差的后果。
45.特别是跟车起步阶段，容易跟不上前车，影响通勤效率及道路使用效率，同时在拥堵路段容易引起加塞。对于减速场景，如果执行器响应加速度过慢或响应不足，则会造成制动前半段制动过缓、后半段过急的结果，甚至会造成碰撞危险，严重影响自适应巡航控制系统的舒适性体验及驾驶安全性。
46.为了解决上述问题，本技术提出了一种车辆的加速度控制方法，参照图2，在本发明车辆的加速度控制方法的第一实施例中，所述车辆的加速度控制方法应用于车辆上的智能驾驶控制系统，所述车辆的加速度控制方法包括：
47.步骤s100，获取所述车辆的平均速度变化；
48.为了让驾驶员在使用自适应巡航控制系统这一功能时有更好的体验，本技术提供了一种自适应巡航控制系统关于车辆加速度的自适应补偿方法，即在车辆加速或减速的过程中提供一个期望加速度以外的补偿加速度，该补偿加速度能够解决自适应巡航控制系统的执行器无法及时响应和执行自适应巡航控制系统请求加速度的问题。本实施例中，首先，根据不同的行驶速度将车辆分为不同的速度区间，不同的速度区间和行驶场景对应不同的补偿加速度，因此在确定和校准车辆补偿加速度之前，需要先确定行驶场景以及车辆的行驶速度对应的速度区间。在确定车辆的行驶场景和速度区间之后，可通过采集车辆多个瞬时车速来计算该车辆在一定时间内的平均速度变化。其中，补偿加速度即为了避免自适应巡航控制系统执行器无法及时响应加速请求，在期望加速度的基础上增加的一个加速度，并将期望加速度和补偿加速度的和值作为实际控制车辆行驶的控制加速度。
49.步骤s200，根据所述平均速度变化计算所述车辆的实际平均加速度；
50.本实施例中，在采集多个瞬时车速，并根据这多个瞬时车速计算得到车辆的平均速度变化之后，可以根据该车辆在一段时间内的平均速度变化计算出该车辆的在该段时间内的的实际平均加速度。具体地，可利用一段时间内的平均速度变化除以该多个瞬时车速的平均采样间隔，即可算得到单位时间内的平均速度变化情况，即实际平均加速度。例如，平均速度变化为10m/s，多个瞬时车速的平均采样间隔为2s，那么实际平均加速度为5m/s2。
51.步骤s300，比较所述实际平均加速度和预设的期望加速度，根据比较结果更新当前补偿加速度。
52.本实施例中，在计算得到实际平均加速度之后，将该实际平均加速度和期望达到的期望加速度进行比较，并根据比较结果更新补偿加速度。具体地，如果实际平均加速度和预设的期望加速度偏差不是很大，则说明车辆的实际加速情况和预期要达到的加速情况相差不大，因而无需更新当前补偿加速度来改变车辆加速的控制情况，如果实际平均加速度和预设的期望加速度之间存在较大偏差，则说明车辆的实际加速情况没有达到预期，因此需要更新当前补偿加速度，通过对当前补偿加速度的更新改变对该车辆加速度的控制。其中，当前补偿加速度为正应用于车辆上的补偿加速度。
53.本技术通过采集车辆的平均速度变化，根据该平均速度变化计算所述车辆的实际
平均加速度，根据该平均速度变化计算车辆的实际平均加速度，在得到车辆实际平均加速度之后，比较该实际平均加速度和车辆想要达到的期望加速度，根据期望加速度和实际平均加速度的比较结果不断修正补偿加速度，以获得最合适的补偿加速度。与现有技术中仅通过期望加速度控制车辆相比，本技术通过将补偿加速度和期望加速度共同控制车辆，避免了自适应巡航控制模式下因执行器的响应性能和执行性能较差，无法正确执行加速度而产生的安全隐患问题。
54.在一实施例中，所述获取所述车辆的平均速度变化的步骤包括：
55.根据预设采样规则采集预设数量的瞬时车速；
56.若所述预设数量的瞬时车速属于同一速度区间和行驶场景，则根据所述瞬时车速计算平均速度变化。
57.本实施例中，根据车辆的运动状态将车辆分为不同的行驶场景，其中行驶场景包括加速场景和减速场景，根据车辆不同的行驶速度将车辆分为不同的速度区间。获取车辆平均速度变化的步骤包括：根据预设采样规则采集预设数量的瞬时车速，若该预设数量的瞬时车速不属于同一速度区间和行驶场景，则过滤这些采集的瞬时车速；若该预设数量的瞬时车速均属于同一速度区间和行驶场景，则根据这些瞬时车速计算平均速度变化；在获得平均速度变化之后，进一步根据该平均速度变化来计算车辆的在该速度区间和行驶场景中的实际平均加速度。其中，预设采样规则为本领域技术人员根据采样需求提前设置，并可进行实时调整，预设采样规则可以包括采样的间隔时间。预设数量同样为本领域技术人员根据采样需求提前设置，并可进行实时调整。在一实施例中，预设采样规则为每间隔0.02s进行一次采样，预设数量为10次，因此自采样开始时，在采集得到的前10个瞬时车速，并确认该前10个瞬时车速均属于同一速度区间和行驶场景后，可以停止采样，也可以继续采样，若继续采样，则可利用新采样得的瞬时车速覆盖前10个瞬时车速中最早的瞬时车速，保证这10个瞬时车速是最新的10个。
58.在一实施例中，所述根据所述平均速度变化计算所述车辆的实际平均加速度的步骤包括：
59.获取所述瞬时车速的平均采样间隔；
60.根据所述平均采样间隔和所述平均速度变化计算所述车辆的实际平均加速度。
61.本实施例中，根据预设采样规则采集预设数量的瞬时车速时，每次采样之间均存在采样间隔，采样间隔的平均值即为平均采样间隔，计算平均速度变化和平均采样间隔的商值，该商值即为单位时间内车辆的平均速度变化，即该车辆的实际平均加速度。
62.在一实施例中，所述比较所述实际平均加速度和期望加速度，根据比较结果更新当前补偿加速度的步骤包括：
63.根据所述实际平均加速度和预设的期望加速度计算加速度差值；
64.若所述加速度差值大于预设阈值，则根据所述加速度差值更新当前补偿加速度。
65.本实施例中，在计算得到实际平均加速度之后，还需要根据实际平均加速度和预设的期望加速度计算加速度差值，根据加速度差值来判断实际的加速情况是否和期望的加速情况存在较大的偏差。若加速度差值大于预设阈值，则说明实际的加速情况和期望的加速情况存在较大偏差，那么就需要根据该加速度差值更新当前补偿加速度；若加速度差值小于或等于预设阈值，则说明实际的加速情况和期望的加速情况的偏差较小，那么就无需
更新当前补偿加速度。其中，预设阈值为本领域技术人员根据偏差的程度提前设置，并可实时调整。
66.在一实施例中，所述根据所述加速度差值更新当前补偿加速度的步骤包括：
67.查询所述瞬时车速对应的速度区间和行驶场景，并获取所述速度区间和行驶场景对应的当前补偿加速度；
68.根据所述当前补偿加速度和所述加速度差值计算目标补偿加速度，将所述目标补偿加速度更新为当前补偿加速度。
69.本实施例中，由于每一个速度区间和行驶场景都对应有其特定的当前补偿加速度，当前补偿加速度和期望加速度共同作为实际控制车辆行驶的控制加速度。因此，更新当前补偿加速度是更新瞬时车速对应的速度区间和行驶场景的当前补偿加速度，于是在更新之前需要先查询瞬时车速对应的速度区间和行驶场景，并获取该速度区间和行驶场景对应的原有的当前补偿加速度，在获取原有的当前补偿加速度之后，根据原有的当前补偿加速度和加速度差值计算目标补偿加速度，并将目标补偿加速度更新为当前补偿加速度。具体地，计算过程为计算原有的当前补偿加速度和加速度差值的和值，并将该和值更新为新的当前补偿加速度。
70.在一实施例中，所述比较所述实际平均加速度和期望加速度，根据比较结果更新当前补偿加速度的步骤之后包括：
71.若获取期望加速度；
72.根据所述当前补偿加速度和所述期望加速度设置控制加速度。
73.本实施例中，在更新完一个速度区间和行驶场景的当前补偿加速度之后，如果获取了新的期望加速度，那么计算该期望加速度和当前补偿加速度的和值，并将该和值设置为实际控制车辆的控制加速度。
74.在一实施例中，所述获取所述车辆的平均速度变化的步骤之前包括：
75.判断所述车辆是否处于智能驾驶模式；
76.若所述车辆处于所述智能驾驶模式，则判断所述车辆是否接收制动指令或加速指令；
77.若未接收到所述制动指令或加速指令，则执行所述获取所述车辆的平均速度变化的步骤。
78.本实施例中，当前补偿加速度作为期望加速度的补偿方法，只有在智能驾驶模式下，且驾驶员没有踩刹车和油门的情况下才能使用，因此在获取车辆的平均速度变化之前需要先判断车辆是否处于智能驾驶模式；若车辆处于智能驾驶模式，则判断该车辆是否接收制动指令或加速指令；若未接收到所述制动指令或加速指令，则执行获取所述车辆的平均速度变化的步骤。
79.如图3所示，本发明还提出一种车辆的加速度控制装置，车辆的加速度控制装置包括：
80.速度获取模块a10，用于获取所述车辆的平均速度变化；
81.加速度获取模块a20，用于根据所述平均速度变化计算所述车辆的实际平均加速度；
82.补偿加速度更新模块a30，用于比较所述实际平均加速度和期望加速度，根据比较
结果更新当前补偿加速度。
83.本发明还提出一种车辆的加速度控制设备，车辆的加速度控制设备包括存储器、处理器、以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的车辆的加速度控制程序，所述车辆的加速度控制程序用于执行本发明各个实施例所述的方法。
84.本发明还提出一种存储介质，其上存储有车辆的加速度控制程序。所述存储介质包括计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质可以是图1的中的存储器，也可以是如rom(read-only memory，只读存储器)/ram(random自适应巡航控制系统ess memory，随机存取存储器)、磁碟、光盘中的至少一种，所述存储介质包括若干指令用以使得一台具有处理器的机器人设备(可以是手机，计算机，服务器，机器人，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
85.在本发明中，术语“第一”“第二”“第三”“第四”“第五”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
86.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的多个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
87.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，本发明保护的范围并不局限于此，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改和替换，这些变化、修改和替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。