无人驾驶纵向运动控制模式切换方法、装置、设备及介质制造方法及图纸

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。

【技术实现步骤摘要】
无人驾驶纵向运动控制模式切换方法、装置、设备及介质
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。
技术介绍
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系统和线控油门子系统，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。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术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[si，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li-up、li-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，ai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：si＝min(li-up，max(ai·f(p)，li-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(arespect)表示所述期望踏板开度区间的补偿值，arespect表示所述期望加速度，amax表示加速度最大阈值，amin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，将参照附图本文档来自技高网...

【技术保护点】
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：/n获取无人矿车当前所处路段的坡度；/n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；/n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。/n

【技术特征摘要】
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。


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。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，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。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述驾驶状态和和所述坡度，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[si，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...

【专利技术属性】
技术研发人员：周立岩，吕金桐，张磊，
申请(专利权)人：北京易控智驾科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11