一种自动驾驶车辆过坑检测方法、装置及汽车
阅读说明：本技术 一种自动驾驶车辆过坑检测方法、装置及汽车 (Pit-crossing detection method and device for automatic driving vehicle and automobile ) 是由 陈场友 王清 梁锋华 于 2021-08-31 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种自动驾驶车辆过坑检测方法、装置及汽车,用于对车辆过坑时的坑洼大小进行监测。该方法包括：获取左前轮轮速信号和右前轮速轮速信号；判断所获取到的左前轮轮速信号和右前轮轮速信号是否均为有效信号；若左前轮轮速信号和右前轮轮速信号均为有效信号,则确定在预设周期内所采集到的左前轮轮速最大值、左前轮轮速最小值、右前轮轮速最大值和右前轮轮速最小值；将左前轮轮速最大值和左前轮轮速最小值的差确定为左前轮轮速跳动量,将右前轮轮速最大值和右前轮轮速最小值的差确定右前轮轮速跳动量；将左前轮轮速跳动量、左前轮轮速跳动量和预设的坑洼等级进行匹配,确定对应的目标坑洼等级。(The invention provides a method and a device for detecting whether an automatic driving vehicle passes through a pit and an automobile, which are used for monitoring the size of the pit when the vehicle passes through the pit. The method comprises the following steps: acquiring a wheel speed signal of a left front wheel and a wheel speed signal of a right front wheel; judging whether the acquired wheel speed signal of the left front wheel and the acquired wheel speed signal of the right front wheel are both effective signals; if the left front wheel speed signal and the right front wheel speed signal are both effective signals, determining the maximum left front wheel speed, the minimum left front wheel speed, the maximum right front wheel speed and the minimum right front wheel speed which are acquired in a preset period; determining the difference between the maximum wheel speed of the left front wheel and the minimum wheel speed of the left front wheel as the wheel speed jumping amount of the left front wheel, and determining the difference between the maximum wheel speed of the right front wheel and the minimum wheel speed of the right front wheel as the wheel speed jumping amount of the right front wheel; and matching the left front wheel speed jumping momentum, the left front wheel speed jumping momentum and a preset pothole grade, and determining a corresponding target pothole grade.)
技术领域
本发明用于自动驾驶或者自动驾驶辅助系统中对于本车辆是否行驶在坑洼路面的检测，为自动驾驶或者自动驾驶辅助系统规划控制逻辑提供依据。
背景技术
自动驾驶车辆行驶的路面情况复杂多样，由于路面的影响，车辆的行为表现也复杂多样，车辆如果行驶在坏路上，车辆的横摆角速度、方向盘转动、转向伺服机构的手力矩都会发生变化，其中的一些数据不能真实反映驾驶员状态或意图，对后续的决策控制造成信息不准确的影响。因此需要自动驾驶系统能识别车辆是否行驶在坑洼路面，以为后续决策控制作参考。
在佰腾专利检索库中检索到目前的专利（关键词：“过坑” OR “坑洼”）是运用激光雷达或红外线光幕组识别路面坑洼情况，该种方式识别要求整车配置激光雷达或特殊传感器，价格昂贵，不适用于低成本自动驾驶系统或自动驾驶辅助系统，而且只局限于识别前方道路，不能表征本车现状是否在过坑，本专利在不额外增加传感器的情况下利用轮速传感器的信号判断本车是否在过坑，并且输出过坑等级， 不与其他专利冲突。
发明内容
本发明提供了一种自动驾驶车辆过坑检测方法、装置及汽车，用于对车辆过坑时的坑洼大小进行监测。
本发明的技术方案为：
本发明提供了一种自动驾驶车辆过坑检测方法，包括：
步骤S101，获取车辆上搭载的左ABS轮速传感器采集的左前轮轮速信号和车辆上搭载的右ABS轮速传感器采集的右前轮速轮速信号；
步骤S102，判断所获取到的左前轮轮速信号和右前轮轮速信号是否均为有效信号；
步骤S103，若所述左前轮轮速信号和右前轮轮速信号均为有效信号，则确定在预设周期内所采集到的左前轮轮速最大值、左前轮轮速最小值、右前轮轮速最大值和右前轮轮速最小值；
步骤S104，将所述左前轮轮速最大值和左前轮轮速最小值的差确定为左前轮轮速跳动量，将所述右前轮轮速最大值和右前轮轮速最小值的差确定右前轮轮速跳动量；
步骤S105，将所述左前轮轮速跳动量、所述右前轮轮速跳动量和预设的坑洼等级进行匹配，确定对应的目标坑洼等级；
其中，一个坑洼等级对应一个轮速跳动量范围，一个坑洼等级对应一个坑洼面积范围；坑洼等级越小，对应的轮速跳动量和坑洼面积范围均越小；在目标坑洼等级为0时，表示车辆当前未过坑；在目标坑洼等级大于或等于1时，表示车辆当前正在过坑。
优选地，步骤S101中所获得的左前轮轮速信号和右前轮轮速信号均包括：轮速值和轮速信号有效位；
步骤S102中，基于所述轮速信号有效位确定所获得的左前轮轮速信号和右前轮轮速信号是否有效。
优选地，步骤S105中：
基于所述左前轮轮速跳动量和预设的判断阈值等级进行匹配得到第一坑洼等级；
基于所述右前轮轮速跳动量和预设的判断阈值等级进行匹配得到第二坑洼等级；
从所述第一坑洼等级和所述第二坑洼等级中选取等级大的一个坑洼等级为所述目标坑洼等级。
本发明还提供了一种自动驾驶车辆过坑检测装置，包括：
获取模块，用于获取车辆上搭载的左ABS轮速传感器采集的左前轮轮速信号和车辆上搭载的右ABS轮速传感器采集的右前轮速轮速信号；
判断模块，用于判断所获取到的左前轮轮速信号和右前轮轮速信号是否均为有效信号；
第一确定模块，用于若所述左前轮轮速信号和右前轮轮速信号均为有效信号，则确定在预设周期内所采集到的左前轮轮速最大值、左前轮轮速最小值、右前轮轮速最大值和右前轮轮速最小值；
第二确定模块，用于将所述左前轮轮速最大值和左前轮轮速最小值的差确定为左前轮轮速跳动量，将所述右前轮轮速最大值和右前轮轮速最小值的差确定为右前轮轮速跳动量；
第三确定模块，用于将所述左前轮轮速跳动量、所述右前轮轮速跳动量和预设的坑洼等级进行比对，确定对应的坑洼等级；
其中，一个坑洼等级对应一个轮速跳动量范围，一个坑洼等级对应一个坑洼面积范围；坑洼等级越小，对应的轮速跳动量范围和坑洼面积范围均越小。
本发明还提供了一种汽车，包括上述的自动驾驶车辆过坑检测装置。
本发明的有益效果为：
利用两个前轮轮速信号，分别计算在一定周期范围内的轮速的波动情况来判断车辆是否在过坑洼路面，并根据波动幅度输出路面坑洼等级。
本发明的目的是在低成本自动驾驶或自动驾驶辅助系统上，利用车辆必备的轮速传感器输出的轮速信号，并滚动计算设定周期内的轮速差，当轮速差达到相应过坑等级的设定时，输出坑洼等级，为后续的规划及控制提供依据。
附图说明
图1为本发明方法的流程示意图。
具体实施方式
参照图1，本发明提供了一种自动驾驶车辆过坑检测方法，本发明的自动驾驶车辆过坑检测方法通过接收左右前轮轮速信号，通过计算预设周期内的轮速差动量，判断车辆是否在过坑且判别出坑洼大小。
本发明提供的方法具体包括：
步骤1、接收车辆上搭载的左ABS轮速传感器采集的左前轮轮速信号和车辆上搭载的右ABS轮速传感器采集的右前轮轮速信号。
自动驾驶系统接收来自搭载在车辆上的左ABS轮速传感器和右ABS轮速传感器的左前轮轮速信号、右前轮轮速信号。并且要求轮速信号的报文周期不大于20ms，由于目前乘用车法规强制要求列装ABS，因此不会额外增加传感器和成本。
其中，该左前轮轮速信号和右前轮轮速信号均包括：包含轮速值和轮速信号有效位。
步骤2、判断左前轮轮速信号和右前轮轮速信号的有效性，若轮速信号无效，则结束。若左前轮轮速信号和右前轮轮速信号均有效，则进入步骤3。
判断左前轮轮速信号、右前轮轮速信号是否有效，只有在轮速信号有效的情况，使用轮速来判断过坑情况才有意义，若轮速无效，默认车辆未驶在过坑路面，即过坑等级为0。
步骤3、对步骤1接收到的左前轮轮速信号和右前轮轮速信号在预设周期内（100~300ms）分别计算轮速最大值Vmax和最小值Vmin。
为准确及时地反映车辆运动情况，这个预设周期应设置在合理范围，推荐设置为100ms。
这样，针对左前轮轮速信号，则可以获得一个左前轮轮速最大值Vmax左、左前轮轮速最小值Vmin左；针对右前轮轮速信号，则可以获得一个右前轮轮速最大值Vmax右和右前轮轮速最大值Vmin右。
步骤4、用步骤3计算的左前轮轮速最大值Vmax左、左前轮轮速最小值Vmin右、右前轮轮速最大值Vmax右和右前轮轮速最大值Vmin右分别计算预设周期内的左前轮轮速跳动量Vdiff左和右前轮轮速跳动量Vdiff右。
这样，针对左前轮轮速信号，则可以获得一个左前轮轮速跳动量Vdiff左=左前轮轮速最大值Vmax左-左前轮轮速最小值Vmin左；针对右前轮轮速信号，则可以获得一个右前轮轮速跳动量Vdiff右=右前轮轮速最大值Vmax右-右前轮轮速最小值Vmin右。
步骤5、用步骤4计算的左前轮轮速跳动量Vdiff左、右前轮轮速跳动量Vdiff右与预设的坑洼等级比较，确定对应的目标坑洼等级。
其中，一个坑洼等级对应一个轮速跳动量范围，一个坑洼等级对应一个坑洼面积范围；坑洼等级越小，对应的轮速跳动量范围和坑洼面积范围均越小；在目标坑洼等级为0时，表示车辆当前未过坑；在目标坑洼等级大于或等于1时，表示车辆当前正在过坑。
该步骤5具体包括：基于所述左前轮轮速跳动量和预设的判断阈值等级进行匹配得到第一坑洼等级；基于所述右前轮轮速跳动量和预设的判断阈值等级进行匹配得到第二坑洼等级；从所述第一坑洼等级和所述第二坑洼等级中选取等级大的一个坑洼等级为所述目标坑洼等级。
例如，将左前轮轮速跳动量Vdiff左与预设的坑洼等级(Vdiff_L1, Vdiff_L2,Vdiff_L3)进行对比，若Vdiff左>Vdiff_L3则输出第一坑洼等级为3级，若Vdiff_L2<Vdiff左< Vdiff_L3,输出第一坑洼等级为2级，Vdiff_L1<Vdiff左< Vdiff_L2，输出第一坑洼等级为1级，Vdiff左< Vdiff_L1，输出坑洼等级为0级，即车辆未过坑。Vdiff_L1, Vdiff_L2,Vdiff_L3推荐值分别为1kph,2kph,3kph，可根据不同车型，不同轮胎实车标定。
然后，采用上述相同的计算方式，确定第二坑洼等级。
最后基于第一坑洼等级和第二坑洼等级选择较大的一个坑洼等级为本实施例中所需的目标坑洼等级。
本发明还提供了一种自动驾驶车辆过坑检测装置，包括：
获取模块，用于获取车辆上搭载的左ABS轮速传感器采集的左前轮轮速信号和车辆上搭载的右ABS轮速传感器采集的右前轮速轮速信号；
判断模块，用于判断所获取到的左前轮轮速信号和右前轮轮速信号是否均为有效信号；
第一确定模块，用于若所述左前轮轮速信号和右前轮轮速信号均为有效信号，则确定在预设周期内所采集到的左前轮轮速最大值、左前轮轮速最小值、右前轮轮速最大值和右前轮轮速最小值；
第二确定模块，用于将所述左前轮轮速最大值和左前轮轮速最小值的差确定为左前轮轮速跳动量，将所述右前轮轮速最大值和右前轮轮速最小值的差确定为右前轮轮速跳动量；
第三确定模块，用于将所述左前轮轮速跳动量、所述右前轮轮速跳动量和预设的坑洼等级进行比对，确定对应的坑洼等级；
其中，一个坑洼等级对应一个轮速跳动量范围，一个坑洼等级对应一个坑洼面积范围；坑洼等级越小，对应的轮速跳动量范围和坑洼面积范围均越小。
本发明还提供了一种汽车，包括上述的自动驾驶车辆过坑检测装置。
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