一种用于自动驾驶车辆的主动防滑控制方法以及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于自动驾驶车辆的主动防滑控制方法，所述自动驾驶车辆搭载有能自主加载和卸载防滑组件的防滑装置，所述主动防滑控制方法包括以下步骤：获取车辆行驶信息；将路面图像输入至路面分类模型和天气识别模型中，以输出路面类型和天气类型；根据车辆运动数据计算车辆的轮胎滑移率；当识别为非安全路面时，则生成防滑告警，反之则继续监测车辆行驶信息；当识别结果为安全路面且当前天气为非恶劣天气时，则消除防滑告警；基于识别结果进行防滑装置的加载或卸载

【技术实现步骤摘要】
一种用于自动驾驶车辆的主动防滑控制方法以及系统


[0001]本专利技术属于自动驾驶防滑控制领域，尤其涉及一种用于自动驾驶车辆的主动防滑控制方法以及系统
。

技术介绍

[0002]目前，全球交通运输业正在如火如荼的向自动驾驶方向发展，应用范围不仅涉及家庭汽车，在矿车
、
物流车甚至是军用车辆方面都已经逐步展开了应用
。
驾驶方向转向自动驾驶汽车，这种转变同时伴随着一系列新的挑战
。
比如障碍识别
、
周围环境识别等，识别之后基于这些认知进行一系列安全决策
。
[0003]针对自动驾驶汽车的防滑技术并没有什么切实有效的实施方案，在雨雪天气，道路湿滑的情况，自动驾驶汽车还需要靠人手工装配防滑链
。
自动驾驶汽车主导的是“无人”，但防滑链却还需要人去加载
、
卸载
。
那么自动驾驶车辆便失去了其研发初衷
。
一种行之有效的关于自动驾驶车辆的防滑方案问世迫切
。
[0004]专利文献
CN115923800A
公开了一种纯电动汽车驱动防滑控制方法
、
装置及车辆，其方法包括如下步骤：整车上电后，当车辆处于驱动模式
、
车轮轮速处于正常范围内
、
前后轮速差值的绝对值大于轮速差值预设阈值且车辆转弯时，根据方向盘转角和整车车速确定影响因子；计算影响因子和驱动扭矩的乘积；计算影响因子和驱动扭矩的乘积/>、
基础扭矩和滑动控制调节扭矩的最小值，并将最小值作为最终驱动扭矩；优化了基础扭矩对驱动扭矩的调节，使得对驱动扭矩的调节更准确，避免了在低附路面车轮持续加速打滑问题，提高了车辆的安全性
。
该防滑方法针对车辆本身输出扭矩进行调整，但针对更加恶劣的环境下效果并不佳
。
[0005]专利文献
CN 202310723416A
公开了一种车辆驱动防滑控制方法及装置，该方法包括：当目标车辆处于可行驶状态时，检测
V
‑
TCS
功能是否开启；当所述
V
‑
TCS
功能开启时，预测所述目标车辆在前方预设距离处的路面上是否会出现打滑；当预测出所述目标车辆在前方预设距离处的路面上会出现打滑时，计算用于驱动防滑控制的限制扭矩；根据所述限制扭矩进行所述目标车辆的驱动防滑控制
。
该方法通过预测前方路段的打滑概率，提前设定车辆的限制扭矩，但车辆本身的扭矩力并不能应对滑动阻力更大的湿滑路面
。

技术实现思路

[0006]本专利技术的主要目的是提供一种用于自动驾驶车辆的主动防滑控制方法以及系统，该主动防滑控制方法可根据当前车辆的行驶环境，自适应地判断是否需要进行防滑组件的加载或卸载，从而保证车辆的行驶安全
。
[0007]为了实现本专利技术的第一个目的，提供了一种用于自动驾驶车辆的主动防滑控制方法，所述自动驾驶车辆搭载有可自主加载和卸载防滑组件的防滑装置，所述主动防滑控制方法包括以下步骤：获取车辆行驶信息，其包括当前所在道路的路面图像，当前天气以及车辆运动数
据；将路面图像输入至预构建的路面分类模型中，以输出当前的路面类型，所述路面类型包括非安全路面和安全路面；将路面图像输入至预构建的路面分类模型和天气识别模型中，以输出路面类型和天气类型，所述路面类型包括非安全路面和安全路面，所述天气类型包括非恶劣天气和恶劣天气；根据车辆运动数据，以计算车辆与路面之间的轮胎滑移率；当轮胎滑移率大于等于安全阈值或
/
和路面类型识别结果为非安全路面时，则生成防滑告警，反之则继续监测车辆行驶信息；当车辆滑移率小于安全阈值，同时路面类型识别结果为安全路面且当前天气为非恶劣天气时，则消除已生成的防滑告警，并继续监测车辆行驶信息；当所述防滑装置收到防滑告警时，主动加载防滑组件以实现车辆防滑；当所述防滑装置的防滑告警消除时，主动卸载防滑组件以保证车辆正常行驶
。
[0008]本专利技术通过采集路面图像数据以及天气图像数据，然后基于事先训练好的路面湿滑状况识别模型以及天气类别识别模型，实时识别出路面是否存在湿滑情况以及易造成湿滑路面情况出现相关天气的识别，并结合计算所得轮胎滑移率，经过逻辑判断湿滑路面识别与轮胎滑移率计算结果，基于湿滑路面识别结果
、
天气类别识别结果
、
轮胎滑移率计算结果进行综合逻辑判断是否主动进行防滑装置的卸载控制
。
[0009]具体的，所述路面分类模型的构建如下：获取各种天气下的路面图像，根据路面湿滑度对路面图像进行标签标注，将路面图像和路面湿滑度组成第一数据集；构建用于评估路面安全的第一神经网络，包括特征提取模块，数据映射块以及评估模块，所述特征提取模块用于提取输入路面图像的路面湿滑特征，所述数据映射模块用于将路面湿滑特征进行数据映射，以获得对应的湿滑度，所述评估模块根据输入湿滑度与阈值进行评估，以输出对应的评估结果，所述评估结果包括安全路面和非安全路面；利用第一数据集对第一神经网络进行训练，以获得用于评估路面安全的路面分类模型
。
[0010]具体的，天气识别模型的构建过程如下：获取不同天气下的路面图像，并以恶劣天气和非恶劣天气对路面图像进行标签标注，将路面图像和标签组成第二数据集，所述恶劣天气包括路面存在积雪的风雪天气，路面存在积水或泥泞的阴雨天气以及路面存在结冰面的低温结冰天气；构建用于识别天气类型的第二神经网络，包括第二特征提取模块，天气预报获取模块以及判断模块，所述第二特征提取模块用于提取输入路面图像中的图像特征，所述天气预报获取模块用于获取当前区域的环境温度和天气预报，所述判断模块根据获取的图像特征与环境温度生成对应的预测结果，并基于天气预报中的天气类型与预测结果进行比对，以输出判断结果；利用第二数据集对第二神经网络进行训练，以获得用于判断天气是否为恶劣天气的天气识别模型
。
[0011]具体的，所述天气预报中的天气类型包括晴天，雨天，风雪天
。
[0012]具体的，所述判断模块的具体判断过程如下：当图像特征中出现白色雪状物时，且同时环境温度低于0摄氏度，则初步判断当前天气为风雪天气；当图像特征中出现路面反光区域，且同时环境温度高于等于0摄氏度，则初步判断当前天气为阴雨天气；当图像特征中出现路面反光区域，且同时环境温度低于0摄氏度，则初步判断当前天气为低温结冰天气；当图像特征中无白色雪状物或反光区域，则初步判断当前天气为其他天气；将初步判断结果与天气预报中的天气类型进行文本相似度匹配，若相似度匹配结果大于阈值，则以初步判断结果作为最终结果进行输出；若相似度匹配结果小于阈值，则获取一定时间段内连续的初步判断结果，并以出现次数最多的天气类型作为最终结果进行输出
。
[0013]具体的，所述轮胎滑移率基于车辆的轮胎角速度与车辆本体速度计算获得，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于自动驾驶车辆的主动防滑控制方法，其特征在于，所述自动驾驶车辆搭载有能自主加载和卸载防滑组件的防滑装置，所述主动防滑控制方法包括以下步骤：获取车辆行驶信息，其包括当前所在道路的路面图像和车辆运动数据；将路面图像输入至预构建的路面分类模型和天气识别模型中，以输出路面类型和天气类型；根据车辆运动数据，以计算车辆与路面之间的轮胎滑移率；当轮胎滑移率大于等于安全阈值或
/
和路面类型识别结果为非安全路面时，则生成防滑告警，反之则继续监测车辆行驶信息；当车辆滑移率小于安全阈值，同时路面类型识别结果为安全路面且当前天气为非恶劣天气时，则消除防滑告警，并继续监测车辆行驶信息；当所述防滑装置收到防滑告警时，主动加载防滑组件；当所述防滑装置的防滑告警消除时，主动卸载防滑组件
。2.
根据权利要求1所述的用于自动驾驶车辆的主动防滑控制方法，其特征在于，所述路面分类模型的构建过程如下：获取各种天气下的路面图像，根据路面湿滑度对路面图像进行标签标注，将路面图像和路面湿滑度组成第一数据集；构建用于评估路面安全的第一神经网络，包括特第一征提取模块，数据映射块以及评估模块，所述特征提取模块用于提取输入路面图像的路面湿滑特征，所述数据映射模块用于将路面湿滑特征进行数据映射，以获得对应的湿滑度，所述评估模块根据输入湿滑度与阈值进行评估，以输出对应的评估结果，所述评估结果包括安全路面和非安全路面；利用第一数据集对第一神经网络进行训练，以获得用于评估路面安全的路面分类模型
。3.
根据权利要求1所述的用于自动驾驶车辆的主动防滑控制方法，其特征在于，所述天气识别模型的构建过程如下：获取不同天气下的路面图像，并以恶劣天气和非恶劣天气对路面图像进行标签标注，将路面图像和标签组成第二数据集，所述恶劣天气包括路面存在积雪的风雪天气，路面存在积水或泥泞的阴雨天气以及路面存在结冰面的低温结冰天气；构建用于识别天气类型的第二神经网络，包括第二特征提取模块，天气预报获取模块以及判断模块，所述第二特征提取模块用于提取输入路面图像中的图像特征，所述天气预报获取模块用于获取当前区域的环境温度和天气预报，所述判断模块根据获取的图像特征与环境温度生成对应的预测结果，并基于天气预报中的天气类型与预测结果进行比对，以输出判断结果；利用第二数据集对第二神经网络进行训练，以获得用于判断天气是否为恶劣天气的天气识别模型
。4.
根据权利要求3所述的用于自动驾驶车辆的主动防滑控制方法，其特征在于，所述判断模块的具体判断过程如下：当图像特征中出现白色雪状物时，且同时环境温度低于0摄氏度，则初步判断当前天气为风雪天气；当图像特征中出现路面反光区域，且同时环境温度高于等于0摄氏度，则初步判断当前
天气为阴雨天气；当图像特征中出现路面反光区域，且同时环境温度低于0摄氏度，...

【专利技术属性】
技术研发人员：高少波，胡瑜，张笑，梅继林，
申请(专利权)人：之江实验室，
类型：发明
国别省市：