一种车辆全地形模式控制方法、装置及车辆与流程

1.本公开涉及车辆控制技术，尤其涉及一种车辆全地形模式控制方法、装置及车辆。


背景技术：

2.随着车辆技术的不断发展，为了满足在不同地形路况上的行车需求，针对不同的地形路况，车辆对应设置有多种不同的的地形模式，例如：车辆的经济模式(economic)和运动模式(sport)。
3.当前，驾驶员可以根据行车的实际地形场景，手动切换对应的地形模式。然而，由于驾驶员需要集中注意力观察行车的路面情况，常常忘记或难以及时对地形模式进行切换操作，使得车辆无法根据实际地形路况提供最佳的整车性能，甚至会出现车辆被困的情况，降低了用户的车辆驾乘体验。
4.因此，如何及时控制切换车辆的地形模式，成为本领域技术人员急需解决的技术问题。


技术实现要素：

5.鉴于上述问题，本公开提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种车辆全地形模式控制方法、装置及车辆，技术方案如下：
6.一种车辆全地形模式控制方法，应用于车辆，所述车辆包括摄像头和激光雷达，所述摄像头用于采集所述车辆周边的地形图像，所述激光雷达用于采集所述车辆周边的三维地形数据，所述方法包括：
7.获得车辆的路面附着系数；
8.利用所述路面附着系数，判定所述车辆所处地形的第一地形结果；
9.利用所述地形图像，判定所述车辆所处地形的第二地形结果；
10.利用所述三维地形数据，判定所述车辆所处地形的第三地形结果；
11.判定所述第一地形结果、第二地形结果和所述第三地形结果是否一致，如果是，则输出相同的地形模式信号；
12.控制所述车辆的动力系统执行与所述地形模式信号对应的地形模式策略。
13.可选的，所述方法还包括：
14.在判定所述第一地形结果、所述第二地形结果和所述第三地形结果不一致的情况下，输出与所述第一地形结果对应的地形模式信号。
15.可选的，所述获得车辆的路面附着系数，包括：
16.获得车辆中各轮胎的轮辋上的压力传感器采集到的支持力；
17.获得所述车辆中各所述轮胎所在半轴的输入扭矩；
18.利用所述轮胎的所述输入扭矩和转动半径，获得所述轮胎的摩擦力；
19.利用所述轮胎对应的所述支持力和所述摩擦力，获得所述轮胎的参考附着系数；
20.计算所述车辆中各所述轮胎的所述参考附着系数的平均值，获得所述车辆的路面
附着系数。
21.可选的，所述获得车辆的路面附着系数，包括：
22.获得车辆中各轮胎的轮辋上的压力传感器采集到的支持力；
23.在任一所述轮胎对应的所述支持力小于预设整车整备质量阈值的情况下，判定该轮胎处于空转状态；
24.获得所述车辆中不处于所述空转状态的目标轮胎所在半轴的输入扭矩；
25.利用所述目标轮胎的所述输入扭矩和转动半径，获得所述目标轮胎的摩擦力；
26.利用所述目标轮胎对应的所述支持力和所述摩擦力，获得所述目标轮胎的参考附着系数；
27.计算所述车辆中各所述目标轮胎的所述参考附着系数的平均值，获得所述车辆的路面附着系数。
28.可选的，所述动力系统包括车辆电子稳定性系统、发动机控制模块、变速器控制单元、智能四驱控制单元和仪表盘，所述控制所述车辆的动力系统执行与所述地形模式信号对应的地形模式策略，包括：
29.在所述车辆电子稳定性系统接收到所述地形模式信号的情况下，输出与所述地形模式信号对应的地形模式请求信号至所述发动机控制模块、所述变速器控制单元、所述智能四驱控制单元和所述仪表盘，以使所述发动机控制模块、所述变速器控制单元和所述智能四驱控制单元调用与所述地形模式请求信号对应的地形模式策略，并输出相应的地形模式状态信号至所述车辆电子稳定性系统；
30.在所述车辆电子稳定性系统接收到所述地形模式状态信号的情况下，输出地形模式确认信号至所述仪表盘，以使所述仪表盘基于所述地形模式确认信号和所述地形模式请求信号，调用与所述地形模式请求信号对应的地形模式策略。
31.可选的，所述利用所述路面附着系数，判定所述车辆所处地形的第一地形结果，包括：
32.在所述路面附着系数不大于第一预设附着系数阈值的情况下，判定所述车辆所处地形的第一地形判定结果为冰雪路面；
33.在所述路面附着系数大于所述第一预设附着系数阈值且不大于第二预设附着系数阈值的情况下，判定所述车辆所处地形的第一地形判定结果为湿滑路面；
34.在所述路面附着系数大于所述第二预设附着系数阈值且不大于第三预设附着系数阈值的情况下，判定所述车辆所处地形的第一地形判定结果为砾石路面；
35.在所述路面附着系数大于所述第三预设附着系数阈值且不大于第四预设附着系数阈值的情况下，判定所述车辆所处地形的第一地形判定结果为湿混凝土路面；
36.在所述路面附着系数大于所述第四预设附着系数阈值的情况下，判定所述车辆所处地形的第一地形判定结果为干沥青路面。
37.可选的，所述方法还包括：
38.利用所述第一地形结果、第二地形结果和所述第三地形结果进行地形成像，生成地形路况数据；
39.在所述车辆的屏幕上展示所述地形路况数据。
40.可选的，在所述判定该轮胎处于空转状态之后，所述方法还包括：
41.控制差速锁锁止处于所述空转状态的轮胎。
42.一种车辆全地形模式控制装置，应用于车辆，所述车辆包括摄像头和激光雷达，所述摄像头用于采集所述车辆周边的地形图像，所述激光雷达用于采集所述车辆周边的三维地形数据，所述装置包括：路面附着系数获得单元、第一地形结果判定单元、第二地形结果判定单元、第三地形结果判定单元、地形结果一致性判定单元、地形模式信号输出单元以及地形模式控制单元，
43.所述路面附着系数获得单元，用于获得车辆的路面附着系数；
44.所述第一地形结果判定单元，用于利用所述路面附着系数，判定所述车辆所处地形的第一地形结果；
45.所述第二地形结果判定单元，用于利用所述地形图像，判定所述车辆所处地形的第二地形结果；
46.所述第三地形结果判定单元，用于利用所述三维地形数据，判定所述车辆所处地形的第三地形结果；
47.所述地形结果一致性判定单元，用于判定所述第一地形结果、第二地形结果和所述第三地形结果是否一致，如果是，则触发所述地形模式信号输出单元输出相同的地形模式信号；
48.所述地形模式控制单元，用于控制所述车辆的动力系统执行与所述地形模式信号对应的地形模式策略。
49.一种车辆，所述车辆包括至少一个处理器、以及与处理器连接的至少一个存储器、总线；其中，所述处理器、所述存储器通过所述总线完成相互间的通信；所述处理器用于调用所述存储器中的程序指令，以执行上述任一项所述的车辆全地形模式控制方法。
50.借由上述技术方案，本公开提供的一种车辆全地形模式控制方法、装置及车辆，该车辆包括摄像头和激光雷达，摄像头用于采集车辆周边的地形图像，激光雷达用于采集车辆周边的三维地形数据。本公开可以获得车辆的路面附着系数；利用路面附着系数，判定车辆所处地形的第一地形结果；利用地形图像，判定车辆所处地形的第二地形结果；利用三维地形数据，判定车辆所处地形的第三地形结果；判定第一地形结果、第二地形结果和第三地形结果是否一致，如果是，则输出相同的地形模式信号；控制车辆的动力系统执行与地形模式信号对应的地形模式策略。本公开结合车辆的路面附着系数、摄像头采集到的地形图像和激光雷达采集到的三维地形数据，共同对车辆所处地形进行判定，从而准确识别出车辆所处地形，在车辆提供的全地形模式中及时控制执行相应的地形模式策略，使得车辆在任何地形路况下都能实现良好的整车性能，从而满足用户对不同地形路况下的行车需求，进而提升用户对车辆的驾乘体验。
51.上述说明仅是本公开技术方案的概述，为了能够更清楚了解本公开的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本公开的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本公开的具体实施方式。
附图说明
52.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本公开
的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
53.图1示出了本公开实施例提供的摄像头和激光雷达的布设位置示意图；
54.图2示出了本公开实施例提供的车辆全地形模式控制方法的一种实施方式的流程示意图；
55.图3示出了本公开实施例提供的车辆全地形模式控制方法中步骤s100的一种具体实施方式的流程示意图；
56.图4示出了本公开实施例提供的车辆全地形模式控制方法中步骤s100的另一种具体实施方式的流程示意图；
57.图5示出了本公开实施例提供的车辆全地形模式控制方法的另一种实施方式的流程示意图；
58.图6示出了本公开实施例提供的车辆全地形模式控制方法中步骤s700的一种具体实施方式的流程示意图；
59.图7示出了本公开实施例提供的车辆全地形模式控制系统的逻辑控制示意图；
60.图8示出了本公开实施例提供的车辆全地形模式控制装置的结构示意图；
61.图9示出了本公开实施例提供的车辆的结构示意图。
具体实施方式
62.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
63.本公开实施例提供的车辆全地形模式控制方法，可以应用于车辆，车辆包括摄像头(camera，cam)和激光雷达(radar system。rad)，摄像头用于采集车辆周边的地形图像，激光雷达用于采集车辆周边的三维地形数据。
64.可选的，摄像头和激光雷达的布设位置可以如图1所示，本公开实施例可以在车辆的车顶设置有一个3d激光雷达01，在车头底部设置有一个三维激光雷达02，在车头正面设置有一个前视广角摄像头03，在驾驶室上方设置一个前视主摄像头04，车身侧裙装分别设置四个环视摄像头05。激光雷达可以反馈行车方向前面的地形情况，前视广角摄像头03可以反馈前机盖四周盲区的地形情况，前视主摄像头04可以反馈行程方向远方的地形情况，环视摄像头05可以反馈车辆四周的地形情况。
65.可选的，前视主摄像头04的检测距离可以为150米至170米，视场角可以为30
°
、50
°
、60
°
或100
°
。前视广角摄像头03的检测距离在50米左右，视场角可以在120
°
至150
°
之间。
66.可选的，环视摄像头05根据布设位置，可以分为左前鱼眼摄像头、右前鱼眼摄像头、左后鱼眼摄像头和右后鱼眼摄像头。可选的，环视摄像头05的分辨率可以为1280
×
960，帧率为80f/s，采样频率为50/s。
67.可以理解的是，三维地形数据也称为地形3d模型。
68.如图2所示，本公开实施例提供的车辆全地形模式控制方法的一种实施方式的流程示意图，该车辆全地形模式控制方法可以包括：
69.s100、获得车辆的路面附着系数。
70.其中，路面附着系数(adhesion coefficient)是附着力与车辆车轮法向(与路面垂直的方向)压力的比值，即轮胎和路面之间的静摩擦系数。路面附着系数越大，车辆越不容易打滑，稳定性越高。
71.可选的，基于图2所示方法，如图3所示，本公开实施例提供的车辆全地形模式控制方法中步骤s100的一种具体实施方式的流程示意图，步骤s100可以包括：
72.s110、获得车辆中各轮胎的轮辋上的压力传感器采集到的支持力。
73.本公开实施例可以预先在车辆上的各轮胎的轮辋上面设置压力传感器，通过压力传感器采集的压力数据，计算出地面对车辆的每个轮胎的支持力。
74.可选的，压力传感器可以为尺寸为10cm2的传感器。
75.本公开实施例通过设置在轮胎的轮辋上的压力传感器，能够准确采集到车辆每个轮胎的支持力，有利于后续精准计算路面附着系数，从而获得准确的地形判定结果。
76.s111、获得车辆中各轮胎所在半轴的输入扭矩。
77.具体的，本公开实施例可以获得车辆的发动机的输出扭矩，并计算出该扭矩经过减速比为i的减速器进行减速增扭后传递到每个半轴的输入转矩。
78.本公开实施例可以根据公式：
79.t
t
＝tn×
i/2
80.计算出车辆中各轮胎所在半轴的输入扭矩，其中，t
t
为轮胎所在半轴的输入扭矩，tn为车辆的发动机的输出扭矩，i为减速比。
81.s112、利用轮胎的输入扭矩和转动半径，获得轮胎的摩擦力。
82.具体的，本公开实施例可以将轮胎的输入扭矩和转动半径的比值确定为轮胎的摩擦力。
83.本公开实施例可以根据公式：
84.ff＝t
t
/r
85.计算出轮胎的摩擦力，其中，ff为轮胎的摩擦力，t
t
为轮胎的输入扭矩，r为轮胎的转动半径。
86.s113、利用轮胎对应的支持力和摩擦力，获得轮胎的参考附着系数。
87.具体的，本公开实施例可以将轮胎对应的支持力和摩擦力的比值确定为轮胎的参考附着系数。
88.本公开实施例可以根据公式：
89.μ＝ff/fn90.计算出轮胎的参考附着系数，其中，μ为轮胎的参考附着系数，ff为轮胎对应的摩擦力，fn为轮胎对应的支持力。
91.s114、计算车辆中各轮胎的参考附着系数的平均值，获得车辆的路面附着系数。
92.本公开实施例基于车辆的发动机的输出扭矩以及轮胎的支持力，能够精准计算出车辆的路面附着系数，为车辆所处地形提供可靠的判定依据，有助于及时且准确地控制车辆执行地形模式策略。
93.可以理解的是，在车辆行车的实际场景中，可能因为地形崎岖程度过大，导致车辆的任一轮胎处于空转状态。由于处于空转状态的轮胎上的压力传感器采集到的支持力不准
确，为了避免空转状态下的轮胎对路面附着系数的影响，需要排除空转状态下的轮胎，使用车辆中不处于空转状态的轮胎的支持力，获得车辆的路面附着系数。
94.可选的，基于图2所示方法，如图4所示，本公开实施例提供的车辆全地形模式控制方法中步骤s100的另一种具体实施方式的流程示意图，步骤s100可以包括：
95.s120、获得车辆中各轮胎的轮辋上的压力传感器采集到的支持力。
96.其中，步骤s120可参考步骤s110处的说明，此处不再赘述。
97.s121、在任一轮胎对应的支持力小于预设整车整备质量阈值的情况下，判定该轮胎处于空转状态。
98.本公开实施例可以预先输入车辆的整备质量，在任一轮胎的支持力远小于该整备质量的情况下，判定该轮胎处于空转状态。本公开实施例可以依据车辆的整备质量，预先设置整车整备质量阈值。该整车整备质量阈值远小于该车辆的整备质量。
99.可选的，本公开实施了还可以在判定该轮胎处于空转状态之后，控制差速锁锁止处于空转状态的轮胎。
100.本公开实施例可以通过控制相应的驱动桥进行差速锁锁止处于空转状态的轮胎，提高车辆在恶劣地形路面上的通过能力，有助于车辆脱困。本公开实施例可以在处于空转状态的轮胎的支持力恢复不小于整车整备质量阈值的情况下，控制差速锁自动解锁。
101.s122、获得车辆中不处于空转状态的目标轮胎所在半轴的输入扭矩。
102.其中，步骤s122可参考步骤s111处的说明，此处不再赘述。
103.s123、利用目标轮胎的输入扭矩和转动半径，获得目标轮胎的摩擦力。
104.其中，步骤s123可参考步骤s112处的说明，此处不再赘述。
105.s124、利用目标轮胎对应的支持力和摩擦力，获得目标轮胎的参考附着系数。
106.其中，步骤s124可参考步骤s113处的说明，此处不再赘述。
107.s125、计算车辆中各目标轮胎的参考附着系数的平均值，获得车辆的路面附着系数。
108.本公开实施例通过预设整车整备质量阈值和轮胎的支持力比较，可以准确判定轮胎是否处于空转状态，从而及时排除处于空转状态的轮胎对车辆的路面附着系数的影响，保证获得的路面附着系数的准确性。
109.s200、利用路面附着系数，判定车辆所处地形的第一地形结果。
110.本公开实施例可以利用多个预设地形判定条件对路面附着系数进行判定，判定车辆所处地形的第一地形结果。
111.具体的，本公开实施例可以针对不同的地形路况设置不同的地形判定条件，基于车辆的路面附着系数，确定车辆所处地形符合的地形判定条件，从而获得车辆所处地形的地形判定结果。地形判定条件中设置有附着系数阈值，通过附着系数阈值与路面附着系数的比较，判定车辆所处地形的第一地形结果。
112.可选的，本公开实施例可以在路面附着系数不大于第一预设附着系数阈值的情况下，判定车辆所处地形的第一地形判定结果为冰雪路面。
113.可选的，本公开实施例可以在路面附着系数大于第一预设附着系数阈值且不大于第二预设附着系数阈值的情况下，判定车辆所处地形的第一地形判定结果为湿滑路面。
114.可选的，本公开实施例可以在路面附着系数大于第二预设附着系数阈值且不大于
第三预设附着系数阈值的情况下，判定车辆所处地形的第一地形判定结果为砾石路面。
115.可选的，本公开实施例可以在路面附着系数大于第三预设附着系数阈值且不大于第四预设附着系数阈值的情况下，判定车辆所处地形的第一地形判定结果为湿混凝土路面。
116.可选的，本公开实施例可以在路面附着系数大于第四预设附着系数阈值的情况下，判定车辆所处地形的第一地形判定结果为干沥青路面。
117.可选的，第一预设附着系数阈值为0.2，第二预设附着系数阈值为0.4，第三预设附着系数阈值为0.6和第四预设附着系数阈值为0.8。
118.可选的，本公开实施例可以通过附着系数控制模块(friction coefficient control module，fccm)利用轮胎的支持力计算出车辆的路面附着系数，并基于该路面附着系数，利用多个预设地形判定条件判定出车辆所处地形的地形判定结果。
119.本公开实施例通过附着系数阈值与路面附着系数的比较，可以准确判定出车辆所处地形的第一地形判定结果，有助于实现精准的地形模式控制。
120.s300、利用地形图像，判定车辆所处地形的第二地形结果。
121.具体的，本公开实施例可以将摄像头采集到的地形图像与预置地形类型图像进行比对，获得第二地形结果。
122.s400、利用三维地形数据，判定车辆所处地形的第三地形结果。
123.具体的，本公开实施例可以将激光雷达采集到的三维地形数据与预置三维地形类型数据进行比对，获得第三地形结果。
124.s500、判定第一地形结果、第二地形结果和第三地形结果是否一致，如果是，则执行步骤s600。
125.s600、输出相同的地形模式信号。
126.本公开实施例通过结合车辆的路面附着系数、摄像头采集到的地形图像和激光雷达采集到的三维地形数据，共同对车辆所处地形进行判定，能够准确识别出车辆所处地形，有利于后续在车辆提供的全地形模式中及时控制执行相应的地形模式策略，使得车辆在任何地形路况下都能实现良好的整车性能，从而满足用户对不同地形路况下的行车需求，进而提升用户对车辆的驾乘体验。
127.可选的，本公开实施例还可以利用第一地形结果、第二地形结果和第三地形结果进行地形成像，生成地形路况数据。在车辆的屏幕上展示地形路况数据。
128.其中，地形路况数据可以是地形模拟动画。
129.本公开实施例可以基于第一地形结果，成像出车辆下方的第一地形模拟动画。基于第二地形结果和第三地形结果，成像出车辆前方和四周的第二地形模拟动画。将第一地形模拟动画与第二地形模拟动画进行拼接，生成地形路况数据。
130.本公开实施例可以在车辆的中控屏幕上显示地形路况数据，有助于用户直观了解车辆的行车地形路况，为驾驶员提供行车辅助参考，提醒驾乘人员注意行车地形路况，以便驾乘人员及时做好相应的安全准备，从而满足用户对不同地形路况下的行车需求。
131.可选的，基于图2所示方法，如图5所示，本公开实施例提供的车辆全地形模式控制方法的另一种实施方式的流程示意图，本公开实施例可以在判定第一地形结果、第二地形结果和第三地形结果不一致的情况下，执行步骤s800。
132.s800、输出与第一地形结果对应的地形模式信号。
133.可以理解的是，在实际应用中，摄像头和激光雷达容易受到行车环境的干扰，可能导致出现第二地形结果和/或第三地形结果与第一地形结果不一致的情况。针对上述第一地形结果、第二地形结果和第三地形结果不一致的情况，本公开实施例可以将第一地形结果作为最终的地形判定结果，直接输出与第一地形结果对应的地形模式信号。
134.本公开实施例针对上述第一地形结果、第二地形结果和第三地形结果不一致的情况，以依靠传感器计算出的路面附着系数得到的第一地形结果为地形判定最终依据，可以在复杂环境对摄像头和激光雷达产生干扰的情况下，依然能够输出准确的地形模式信号，有利于后续在车辆提供的全地形模式中及时控制执行相应的地形模式策略，使得车辆在任何地形路况下都能实现良好的整车性能，从而满足用户对不同地形路况下的行车需求，进而提升用户对车辆的驾乘体验。
135.s700、控制车辆的动力系统执行与地形模式信号对应的地形模式策略。
136.可选的，动力系统包括车辆电子稳定性系统、发动机控制模块、变速器控制单元、智能四驱控制单元和仪表盘。
137.其中，车辆电子稳定性系统(electronic stability program，esp)用于对从各传感器传来的车辆行驶状态信息进行分析，帮助车辆维持动态平衡。
138.其中，发动机控制模块(engine control module，ecm)用于根据各传感器的输入信息，控制发动机的燃油喷射和点火时刻，并为其他输出装置提供最佳的控制指令。
139.其中，变速器控制单元(transmission control unit，tcu)用于实现车辆的自动变速控制。
140.其中，智能四驱控制单元(torque on demand system，tod)用于根据车辆和路况分配所需的动力。
141.其中，仪表盘(instrument panel，ip)是反映车辆各系统工作状况的装置。
142.可以理解的是，动力系统中的各子系统可以分别设置有与各地形模式信号对应的地形模式策略。本公开实施例可以根据地形模式信号，调用动力系统中的各子系统执行与该地形模式信号对应的地形模式策略。需要注意的是，动力系统中不同的子系统对同一地形模式信号对应的地形模式策略可以不同。例如：在地形模式信号为冰雪路面的情况下，车辆电子稳定性系统与冰雪路面相对应的地形模式策略为冰雪路面模式(snow)，发动机控制模块与冰雪路面相对应的地形模式策略为低转矩模式(low torque)。
143.可选的，本公开实施例可以通过车辆的智能全地形系统(intelligent all terrain system，iats)向车辆电子稳定性系统发送iats信号(地形模式信号)，由车辆电子稳定性系统输出与该iats信号对应的esp信号(地形模式请求信号)至发动机控制模块、变速器控制单元、智能四驱控制单元和仪表盘，使得动力系统的这些子系统分别执行与该esp信号对应的地形模式策略。
144.可选的，动力系统中各子系统在不同地形判定结果的iats信号下的地形模式策略可以如表1所示，其中，4l表示四轮驱动低速档模式。awd为全时四驱系统(all-wheel drive)。在地形判定结果为冰雪路面的情况下，iats信号为“snow”。在地形判定结果为湿滑路面的情况下，iats信号为“mud”。在地形判定结果为砾石路面的情况下，iats信号为“rock”。在地形判定结果为湿混凝土路面的情况下，iats信号为“sand”。可以理解的是，在
实际情况下，标准模式(standard)、经济模式(economic)和运动模式(sport)可以为车辆的基本行车模式，用户可以在这三种基本行车模式中预先选择一种模式作为默认行车模式，在地形判定结果为干沥青路面的情况下，iats信号为与该默认行车模式对应的“standard”、“eco”或“sport”。
145.表1
[0146][0147]
可选的，基于图2所示的方法，如图6所示，本公开实施例提供的车辆全地形模式控制方法中步骤s700的一种具体实施方式的流程示意图，步骤s700可以包括：
[0148]
s710、在车辆电子稳定性系统接收到地形模式信号的情况下，输出与地形模式信号对应的地形模式请求信号至发动机控制模块、变速器控制单元、智能四驱控制单元和仪表盘，以使发动机控制模块、变速器控制单元和智能四驱控制单元调用与地形模式请求信号对应的地形模式策略，并输出相应的地形模式状态信号至车辆电子稳定性系统。
[0149]
本公开实施例可以由智能全地形系统输出与附着系数控制模块输出的地形信号对应的地形模式信号至车辆电子稳定性系统，在车辆电子稳定性系统接收到地形模式信号的情况下，车辆电子稳定性系统可以经can总线输出与地形模式信号对应的地形模式请求信号至发动机控制模块、变速器控制单元、智能四驱控制单元和仪表盘，并通过can总线获得发动机控制模块、变速器控制单元和智能四驱控制单元反馈的地形模式状态信号。
[0150]
s720、在车辆电子稳定性系统接收到地形模式状态信号的情况下，输出地形模式确认信号至仪表盘，以使仪表盘基于地形模式确认信号和地形模式请求信号，调用与地形模式请求信号对应的地形模式策略。
[0151]
车辆电子稳定性系统可以通过can总线输出地形模式确认信号至仪表盘，由仪表盘调用与地形模式请求信号对应的地形模式策略，控制相应的显示屏、指示灯或指针。
[0152]
本公开实施例通过动力系统中各子系统之间的信号传输，可以快速调用各子系统
执行与该地形判定结果对应的地形模式策略，使得车辆可以根据所处地形及时调整整车性能，在不同地形路况下都能及时提供适配的行车动力，防止车辆被困，从而提升用户的驾乘体验。
[0153]
为了便于理解，此处结合图7进行说明：图7所示为本公开实施例提供的车辆全地形模式控制系统的逻辑控制示意图。车辆全地形模式控制系统提供智能全地形系统控制开关(intelligent all terrain system switch module，iatssm)供车辆的用户进行选择，由用户向智能全地形系统控制开关下发指令，控制智能全地形系统控制开关输出开关信号，通过本地互联网络(local interconnect network，lin)传输至中央电控模块(central electronic module，cem)，由中央电控模块将开关信号通过can总线发给智能全地形系统。由智能全地形系统接收激光雷达、摄像头和附着系数控制模块传输的信号，并输出地形模式信号至车辆电子稳定性系统。车辆电子稳定性系统发送与地形模式信号对应的地形模式请求信号至发动机控制模块、变速器控制单元、智能四驱控制单元和仪表盘。发动机控制模块、变速器控制单元和智能四驱控制单元经can总线向车辆电子稳定性系统反馈相应的地形模式状态信号，在车辆电子稳定性系统确认地形模式状态后，将相应的地形模式确认信号传输至仪表盘。
[0154]
本公开提供的一种车辆全地形模式控制方法，应用于车辆，该车辆包括摄像头和激光雷达，摄像头用于采集车辆周边的地形图像，激光雷达用于采集车辆周边的三维地形数据。本公开可以获得车辆的路面附着系数；利用路面附着系数，判定车辆所处地形的第一地形结果；利用地形图像，判定车辆所处地形的第二地形结果；利用三维地形数据，判定车辆所处地形的第三地形结果；判定第一地形结果、第二地形结果和第三地形结果是否一致，如果是，则输出相同的地形模式信号；控制车辆的动力系统执行与地形模式信号对应的地形模式策略。本公开结合车辆的路面附着系数、摄像头采集到的地形图像和激光雷达采集到的三维地形数据，共同对车辆所处地形进行判定，从而准确识别出车辆所处地形，在车辆提供的全地形模式中及时控制执行相应的地形模式策略，使得车辆在任何地形路况下都能实现良好的整车性能，从而满足用户对不同地形路况下的行车需求，进而提升用户对车辆的驾乘体验。
[0155]
虽然采用特定次序描绘了各操作，但是这不应当理解为要求这些操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行来执行。在一定环境下，多任务和并行处理可能是有利的。
[0156]
应当理解，本公开的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行，和/或并行执行。此外，方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本公开的范围在此方面不受限制。
[0157]
与上述方法实施例相对应，本公开实施例还提供一种车辆全地形模式控制装置，其结构如图8所示，该装置可以应用于车辆，该车辆包括摄像头和激光雷达，摄像头用于采集车辆周边的地形图像，激光雷达用于采集车辆周边的三维地形数据，装置包括：路面附着系数获得单元100、第一地形结果判定单元200、第二地形结果判定单元300、第三地形结果判定单元400、地形结果一致性判定单元500、地形模式信号输出单元600以及地形模式控制单元700。
[0158]
路面附着系数获得单元100，用于获得车辆的路面附着系数。
[0159]
第一地形结果判定单元200，用于利用路面附着系数，判定车辆所处地形的第一地
形结果。
[0160]
第二地形结果判定单元300，用于利用地形图像，判定车辆所处地形的第二地形结果。
[0161]
第三地形结果判定单元400，用于利用三维地形数据，判定车辆所处地形的第三地形结果。
[0162]
地形结果一致性判定单元500，用于判定第一地形结果、第二地形结果和第三地形结果是否一致，如果是，则触发地形模式信号输出单元600输出相同的地形模式信号。
[0163]
地形模式控制单元700，用于控制车辆的动力系统执行与地形模式信号对应的地形模式策略。
[0164]
可选的，该地形结果一致性判定单元500还可以用于在判定第一地形结果、第二地形结果和第三地形结果不一致的情况下，触发地形模式信号输出单元600输出与第一地形结果对应的地形模式信号。
[0165]
可选的，路面附着系数获得单元100，可以具体用于获得车辆中各轮胎的轮辋上的压力传感器采集到的支持力；获得车辆中各轮胎所在半轴的输入扭矩；利用轮胎的输入扭矩和转动半径，获得轮胎的摩擦力；利用轮胎对应的支持力和摩擦力，获得轮胎的参考附着系数；计算车辆中各轮胎的参考附着系数的平均值，获得车辆的路面附着系数。
[0166]
可选的，路面附着系数获得单元100，可以具体用于获得车辆中各轮胎的轮辋上的压力传感器采集到的支持力；在任一轮胎对应的支持力小于预设整车整备质量阈值的情况下，判定该轮胎处于空转状态；获得车辆中不处于空转状态的目标轮胎所在半轴的输入扭矩；利用目标轮胎的输入扭矩和转动半径，获得目标轮胎的摩擦力；利用目标轮胎对应的支持力和摩擦力，获得目标轮胎的参考附着系数；计算车辆中各目标轮胎的参考附着系数的平均值，获得车辆的路面附着系数。
[0167]
可选的，动力系统包括车辆电子稳定性系统、发动机控制模块、变速器控制单元、智能四驱控制单元和仪表盘。
[0168]
可选的，地形模式控制单元700，可以具体用于在车辆电子稳定性系统接收到地形模式信号的情况下，输出与地形模式信号对应的地形模式请求信号至发动机控制模块、变速器控制单元、智能四驱控制单元和仪表盘，以使发动机控制模块、变速器控制单元和智能四驱控制单元调用与地形模式请求信号对应的地形模式策略，并输出相应的地形模式状态信号至车辆电子稳定性系统。在车辆电子稳定性系统接收到地形模式状态信号的情况下，输出地形模式确认信号至仪表盘，以使仪表盘基于地形模式确认信号和地形模式请求信号，调用与地形模式请求信号对应的地形模式策略。
[0169]
可选的，第一地形结果判定单元200，可以具体用于在路面附着系数不大于第一预设附着系数阈值的情况下，判定车辆所处地形的第一地形判定结果为冰雪路面。
[0170]
可选的，第一地形结果判定单元200，可以具体用于在路面附着系数大于第一预设附着系数阈值且不大于第二预设附着系数阈值的情况下，判定车辆所处地形的第一地形判定结果为湿滑路面。
[0171]
可选的，第一地形结果判定单元200，可以具体用于在路面附着系数大于第二预设附着系数阈值且不大于第三预设附着系数阈值的情况下，判定车辆所处地形的第一地形判定结果为砾石路面。
[0172]
可选的，第一地形结果判定单元200，可以具体用于在路面附着系数大于第三预设附着系数阈值且不大于第四预设附着系数阈值的情况下，判定车辆所处地形的第一地形判定结果为湿混凝土路面。
[0173]
可选的，第一地形结果判定单元200，可以具体用于在路面附着系数大于第四预设附着系数阈值的情况下，判定车辆所处地形的第一地形判定结果为干沥青路面。
[0174]
可选的，该车辆全地形模式控制装置还可以包括：地形路况数据生成单元和地形路况数据展示单元。
[0175]
地形路况数据生成单元，用于利用第一地形结果、第二地形结果和第三地形结果进行地形成像，生成地形路况数据。
[0176]
地形路况数据展示单元，用于在车辆的屏幕上展示地形路况数据。
[0177]
可选的，该车辆全地形模式控制装置还可以包括：轮胎锁止单元。
[0178]
轮胎锁止单元，用于路面附着系数获得单元100判定该轮胎处于空转状态之后，控制差速锁锁止处于空转状态的轮胎。
[0179]
本公开提供的一种车辆全地形模式控制装置，应用于车辆，该车辆包括摄像头和激光雷达，摄像头用于采集车辆周边的地形图像，激光雷达用于采集车辆周边的三维地形数据。本公开可以获得车辆的路面附着系数；利用路面附着系数，判定车辆所处地形的第一地形结果；利用地形图像，判定车辆所处地形的第二地形结果；利用三维地形数据，判定车辆所处地形的第三地形结果；判定第一地形结果、第二地形结果和第三地形结果是否一致，如果是，则输出相同的地形模式信号；控制车辆的动力系统执行与地形模式信号对应的地形模式策略。本公开结合车辆的路面附着系数、摄像头采集到的地形图像和激光雷达采集到的三维地形数据，共同对车辆所处地形进行判定，从而准确识别出车辆所处地形，在车辆提供的全地形模式中及时控制执行相应的地形模式策略，使得车辆在任何地形路况下都能实现良好的整车性能，从而满足用户对不同地形路况下的行车需求，进而提升用户对车辆的驾乘体验。
[0180]
关于上述实施例中的装置，其中各个单元执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
[0181]
所述车辆全地形模式控制装置包括处理器和存储器，上述路面附着系数获得单元100、第一地形结果判定单元200、第二地形结果判定单元300、第三地形结果判定单元400、地形结果一致性判定单元500、地形模式信号输出单元600以及地形模式控制单元700等均作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。
[0182]
处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上，通过调整内核参数来结合路面附着系数、摄像头采集到的地形图像和激光雷达采集到的三维地形数据，共同对车辆所处地形进行判定，准确识别出车辆所处地形，在车辆提供的全地形模式中及时控制执行相应的地形模式策略，使得车辆在任何地形路况下都能实现良好的整车性能，提升用户对车辆的驾乘体验。
[0183]
本公开实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现所述车辆全地形模式控制方法。
[0184]
本公开实施例提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行
时执行所述车辆全地形模式控制方法。
[0185]
如图9所示，本公开实施例提供了一种车辆1000，车辆1000包括至少一个处理器1001、以及与处理器1001连接的至少一个存储器1002、总线1003；其中，处理器1001、存储器1002通过总线1003完成相互间的通信；处理器1001用于调用存储器1002中的程序指令，以执行上述的车辆全地形模式控制方法。
[0186]
本公开还提供了一种计算机程序产品，当在车辆上执行时，适于执行初始化有车辆全地形模式控制方法步骤的程序。
[0187]
本公开是参照根据本公开实施例的方法、装置、车辆(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0188]
在一个典型的配置中，车辆包括一个或多个处理器(cpu)、存储器和总线。车辆还可以包括输入/输出接口、网络接口等。
[0189]
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(rom)或闪存(flash ram)，存储器包括至少一个存储芯片。存储器是计算机可读介质的示例。
[0190]
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
[0191]
在本公开的描述中，需要理解的是，如若涉及术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”和“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的位置或元件必须具有特定方位、以特定的方位构成和操作，因此不能理解为本公开的限制。
[0192]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0193]
本领域技术人员应明白，本公开的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本公开可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的
形式。而且，本公开可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0194]
以上仅为本公开的实施例而已，并不用于限制本公开。对于本领域技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的权利要求范围之内。

技术特征：
1.一种车辆全地形模式控制方法，其特征在于，应用于车辆，所述车辆包括摄像头和激光雷达，所述摄像头用于采集所述车辆周边的地形图像，所述激光雷达用于采集所述车辆周边的三维地形数据，所述方法包括：获得车辆的路面附着系数；利用所述路面附着系数，判定所述车辆所处地形的第一地形结果；利用所述地形图像，判定所述车辆所处地形的第二地形结果；利用所述三维地形数据，判定所述车辆所处地形的第三地形结果；判定所述第一地形结果、第二地形结果和所述第三地形结果是否一致，如果是，则输出相同的地形模式信号；控制所述车辆的动力系统执行与所述地形模式信号对应的地形模式策略。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：在判定所述第一地形结果、所述第二地形结果和所述第三地形结果不一致的情况下，输出与所述第一地形结果对应的地形模式信号。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获得车辆的路面附着系数，包括：获得车辆中各轮胎的轮辋上的压力传感器采集到的支持力；获得所述车辆中各所述轮胎所在半轴的输入扭矩；利用所述轮胎的所述输入扭矩和转动半径，获得所述轮胎的摩擦力；利用所述轮胎对应的所述支持力和所述摩擦力，获得所述轮胎的参考附着系数；计算所述车辆中各所述轮胎的所述参考附着系数的平均值，获得所述车辆的路面附着系数。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获得车辆的路面附着系数，包括：获得车辆中各轮胎的轮辋上的压力传感器采集到的支持力；在任一所述轮胎对应的所述支持力小于预设整车整备质量阈值的情况下，判定该轮胎处于空转状态；获得所述车辆中不处于所述空转状态的目标轮胎所在半轴的输入扭矩；利用所述目标轮胎的所述输入扭矩和转动半径，获得所述目标轮胎的摩擦力；利用所述目标轮胎对应的所述支持力和所述摩擦力，获得所述目标轮胎的参考附着系数；计算所述车辆中各所述目标轮胎的所述参考附着系数的平均值，获得所述车辆的路面附着系数。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述动力系统包括车辆电子稳定性系统、发动机控制模块、变速器控制单元、智能四驱控制单元和仪表盘，所述控制所述车辆的动力系统执行与所述地形模式信号对应的地形模式策略，包括：在所述车辆电子稳定性系统接收到所述地形模式信号的情况下，输出与所述地形模式信号对应的地形模式请求信号至所述发动机控制模块、所述变速器控制单元、所述智能四驱控制单元和所述仪表盘，以使所述发动机控制模块、所述变速器控制单元和所述智能四驱控制单元调用与所述地形模式请求信号对应的地形模式策略，并输出相应的地形模式状态信号至所述车辆电子稳定性系统；在所述车辆电子稳定性系统接收到所述地形模式状态信号的情况下，输出地形模式确
认信号至所述仪表盘，以使所述仪表盘基于所述地形模式确认信号和所述地形模式请求信号，调用与所述地形模式请求信号对应的地形模式策略。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述路面附着系数，判定所述车辆所处地形的第一地形结果，包括：在所述路面附着系数不大于第一预设附着系数阈值的情况下，判定所述车辆所处地形的第一地形判定结果为冰雪路面；在所述路面附着系数大于所述第一预设附着系数阈值且不大于第二预设附着系数阈值的情况下，判定所述车辆所处地形的第一地形判定结果为湿滑路面；在所述路面附着系数大于所述第二预设附着系数阈值且不大于第三预设附着系数阈值的情况下，判定所述车辆所处地形的第一地形判定结果为砾石路面；在所述路面附着系数大于所述第三预设附着系数阈值且不大于第四预设附着系数阈值的情况下，判定所述车辆所处地形的第一地形判定结果为湿混凝土路面；在所述路面附着系数大于所述第四预设附着系数阈值的情况下，判定所述车辆所处地形的第一地形判定结果为干沥青路面。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：利用所述第一地形结果、第二地形结果和所述第三地形结果进行地形成像，生成地形路况数据；在所述车辆的屏幕上展示所述地形路况数据。8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述判定该轮胎处于空转状态之后，所述方法还包括：控制差速锁锁止处于所述空转状态的轮胎。9.一种车辆全地形模式控制装置，其特征在于，应用于车辆，所述车辆包括摄像头和激光雷达，所述摄像头用于采集所述车辆周边的地形图像，所述激光雷达用于采集所述车辆周边的三维地形数据，所述装置包括：路面附着系数获得单元、第一地形结果判定单元、第二地形结果判定单元、第三地形结果判定单元、地形结果一致性判定单元、地形模式信号输出单元以及地形模式控制单元，所述路面附着系数获得单元，用于获得车辆的路面附着系数；所述第一地形结果判定单元，用于利用所述路面附着系数，判定所述车辆所处地形的第一地形结果；所述第二地形结果判定单元，用于利用所述地形图像，判定所述车辆所处地形的第二地形结果；所述第三地形结果判定单元，用于利用所述三维地形数据，判定所述车辆所处地形的第三地形结果；所述地形结果一致性判定单元，用于判定所述第一地形结果、第二地形结果和所述第三地形结果是否一致，如果是，则触发所述地形模式信号输出单元输出相同的地形模式信号；所述地形模式控制单元，用于控制所述车辆的动力系统执行与所述地形模式信号对应的地形模式策略。10.一种车辆，所述车辆包括至少一个处理器、以及与处理器连接的至少一个存储器、
总线；其中，所述处理器、所述存储器通过所述总线完成相互间的通信；所述处理器用于调用所述存储器中的程序指令，以执行如权利要求1至8中任一项所述的车辆全地形模式控制方法。

技术总结
本公开提供的一种车辆全地形模式控制方法、装置及车辆，该车辆包括摄像头和激光雷达，摄像头用于采集车辆周边的地形图像，激光雷达用于采集车辆周边的三维地形数据。本公开可以获得车辆的路面附着系数，结合路面附着系数、摄像头采集到的地形图像和激光雷达采集到的三维地形数据，共同对车辆所处地形进行判定，从而准确识别出车辆所处地形，在车辆提供的全地形模式中及时控制执行相应的地形模式策略，使得车辆在任何地形路况下都能实现良好的整车性能，提升用户对车辆的驾乘体验。提升用户对车辆的驾乘体验。提升用户对车辆的驾乘体验。


技术研发人员：王昱翔
受保护的技术使用者：长城汽车股份有限公司
技术研发日：2023.03.31
技术公布日：2023/6/28