本發(fā)明涉及車輛主動安全,尤其涉及一種基于踏板的車輛控制方法、裝置、設(shè)備及存儲介質(zhì)。
背景技術(shù):
1、現(xiàn)今市面上的車輛主要是以燃油車和電動車為主,由于二者使用的動力輸出方式不同而導(dǎo)致二者在車輛控制原理上存在較大差異。其中,燃油車主要以機(jī)械方式進(jìn)行車輛控制,而電動車則以電信號方式進(jìn)行車輛控制,從而更好實(shí)現(xiàn)車輛的智能駕駛?;谟脩舨僮鹘嵌?,現(xiàn)有電動車仍然保留了燃油車采用的踏板模式,以便適應(yīng)駕駛員的駕駛習(xí)慣,比如通過腳剎踏板對車輛進(jìn)行剎車控制,而通過油門踏板對車輛進(jìn)行加速控制。雖然電動車保留了踏板的操作方式,但其最終控制則是將踏板物理操作產(chǎn)生的形變或位移轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的控制信號并輸入車載控制器進(jìn)行車輛控制。
2、現(xiàn)有電動車雖然都保留了腳剎踏板與油門踏板,但其信號輸入方式卻存在不同,大體可以劃分為兩類:一類是分別從腳剎踏板與油門踏板接入一條信號線至車載控制器;另一類則是分別從腳剎踏板與油門踏板接入一條信號線至一條傳輸總線,然后再由傳輸總線接入車載控制器。上述兩類信號輸入方式各有利弊,前一類信號輸入方式雖然能夠避免信號干擾但需要對車載控制器進(jìn)行改進(jìn),增加了成本;后一類信號輸入方式雖然能夠避免對車載控制器進(jìn)行改進(jìn)但卻使得輸入信號可能存在干擾而影響車輛控制。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的主要目的在于,提供一種基于踏板的車輛控制方法、裝置、設(shè)備及存儲介質(zhì),旨在解決如何在避免信號干擾的前提下降低車載控制器改進(jìn)成本進(jìn)而提升車輛踏板誤操作的技術(shù)問題。
2、本發(fā)明第一方面提供了一種基于踏板的車輛控制方法,所述踏板包括加速踏板與制動踏板,所述車輛控制方法包括:
3、在車輛運(yùn)行過程中,實(shí)時提取所述踏板輸出的控制信號,所述控制信號包括加速控制信號和/或剎車控制信號;
4、判斷所述控制信號的信號類型,所述信號類型包括單一信號和混合信號;
5、若所述信號類型為單一信號且為剎車控制信號,則輸出所述控制信號;
6、若所述信號類型為單一信號且為加速控制信號,則判斷所述加速控制信號是否滿足預(yù)置條件,若滿足預(yù)置條件,則斷開所述加速控制信號并替換為預(yù)置減速控制信號,否則繼續(xù)輸出所述加速控制信號;
7、若所述信號類型為混合信號且當(dāng)前選定的車輛控制策略為第一控制策略,則斷開所述加速控制信號并替換為預(yù)置減速控制信號。
8、可選的,在本發(fā)明第一方面的第一種實(shí)現(xiàn)方式中,所述車輛控制方法還包括:
9、若所述信號類型為混合信號且當(dāng)前選定的車輛控制策略為第二控制策略,則采樣所述控制信號,得到采樣信號;
10、將所述采樣信號作為待增強(qiáng)的目標(biāo)信號輸入預(yù)先訓(xùn)練好的擴(kuò)散模型進(jìn)行去噪處理,輸出所述目標(biāo)信號對應(yīng)的增強(qiáng)信號;
11、將所述增強(qiáng)信號輸入所述車載控制器,以基于所述增強(qiáng)信號對當(dāng)前車輛進(jìn)行控制
12、可選的,在本發(fā)明第一方面的第二種實(shí)現(xiàn)方式中,在所述將所述增強(qiáng)信號輸入所述車載控制器,以基于所述增強(qiáng)信號對當(dāng)前車輛進(jìn)行控制之前,還包括:
13、若所述增強(qiáng)信號中僅存在加速控制信號,則判斷所述加速控制信號是否滿足預(yù)置條件,若滿足預(yù)置條件,則斷開所述增強(qiáng)信號中的加速控制信號并替換為預(yù)置減速控制信號,否則繼續(xù)輸出所述增強(qiáng)信號中的加速控制信號;
14、若所述增強(qiáng)信號中僅存在剎車控制信號,則繼續(xù)輸出所述增強(qiáng)信號中的剎車控制信號;
15、若所述增強(qiáng)信號中同時存在加速控制信號和剎車控制信號,則斷開所述增強(qiáng)信號中的加速控制信號并替換為預(yù)置減速控制信號;
16、所述若所述增強(qiáng)信號中僅存在加速控制信號,則判斷所述加速控制信號是否滿足預(yù)置條件包括:
17、若所述增強(qiáng)信號中僅存在加速控制信號,則判斷所述加速踏板的開度變化速度是否滿足預(yù)置變化速度,若滿足預(yù)置變化速度,則判定所述加速控制信號滿足預(yù)置條件;和/或,判斷所述加速踏板的開度大小是否滿足預(yù)置開度大小,若滿足預(yù)置開度大小,則判定所述加速控制信號滿足預(yù)置條件。
18、可選的,在本發(fā)明第一方面的第三種實(shí)現(xiàn)方式中,在所述將所述增強(qiáng)信號輸入所述車載控制器,以基于所述增強(qiáng)信號對當(dāng)前車輛進(jìn)行控制之前,還包括:
19、若所述增強(qiáng)信號中同時存在加速控制信號和剎車控制信號,則斷開所述增強(qiáng)信號中的加速控制信號并替換為預(yù)置減速控制信號;
20、若所述增強(qiáng)信號中同時存在加速控制信號和剎車控制信號,且所述剎車控制信號后于所述加速控制信號產(chǎn)生,則斷開所述增強(qiáng)信號中的加速控制信號并替換為預(yù)置減速控制信號;
21、若所述增強(qiáng)信號中同時存在加速控制信號和剎車控制信號,且所述剎車控制信號和所述加速控制信號由同時存在的第一狀態(tài)變換為所述剎車控制信號消失但所述加速控制信號存在的第二狀態(tài),則斷開所述增強(qiáng)信號中的剎車控制信號并恢復(fù)輸出預(yù)置加速控制信號。
22、可選的,在本發(fā)明第一方面的第四種實(shí)現(xiàn)方式中,所述判斷所述控制信號的信號類型包括:
23、將所述控制信號輸入訓(xùn)練好的信號類型判別器進(jìn)行特征提取與特征識別,輸出特征識別結(jié)果;
24、根據(jù)所述特征識別結(jié)果,確定所述控制信號的信號類型,其中,所述特征提取對應(yīng)提取的信號特征包括峭度、偏度、幅度、頻率、相位、過零率和周期中的任一種或多種;
25、其中,所述信號類型判別器采用以下方式進(jìn)行訓(xùn)練:
26、獲取所述踏板輸出的各種不同類型的控制信號并作為第一訓(xùn)練樣本;
27、將各所述第一訓(xùn)練樣本分別輸入待訓(xùn)練的信號類型判別器進(jìn)行特征提取與特征識別,輸出特征識別結(jié)果;
28、基于各所述第一訓(xùn)練樣本對應(yīng)的樣本標(biāo)簽與所述特征識別結(jié)果,構(gòu)建損失函數(shù),并基于所述損失函數(shù),調(diào)整信號類型判別器的模型參數(shù)權(quán)重,得到訓(xùn)練好的信號類型判別器。
29、可選的,在本發(fā)明第一方面的第五種實(shí)現(xiàn)方式中,所述擴(kuò)散模型采用以下方式進(jìn)行訓(xùn)練:
30、獲取第二訓(xùn)練樣本,所述第二訓(xùn)練樣本包括加速控制信號和剎車控制信號;
31、基于時間步方式,將當(dāng)前時間步采用的第二訓(xùn)練樣本輸入待訓(xùn)練的擴(kuò)散模型進(jìn)行加噪,得到當(dāng)前時間步的加噪信號,所述加噪信號采用第一噪聲;
32、基于時間步方式,將當(dāng)前時間步的加噪信號和對應(yīng)時間步輸入待訓(xùn)練的擴(kuò)散模型進(jìn)行噪聲預(yù)測,輸出當(dāng)前時間步預(yù)測出的第二噪聲;
33、基于時間步方式,將當(dāng)前時間步的加噪信號輸入待訓(xùn)練的擴(kuò)散模型進(jìn)行去噪,得到當(dāng)前時間步的去噪信號;
34、基于所述第一噪聲、所述第二噪聲、所述加噪信號和所述去噪信號,對擴(kuò)散模型進(jìn)行訓(xùn)練,得到訓(xùn)練好的擴(kuò)散模型;
35、其中,所述加噪信號如下所示:
36、
37、其中,xt表示第t時間步的加噪信號,xs表示第t時間步的去噪信號,表示與時間步t有關(guān)的參數(shù),et表示第t時間步第二訓(xùn)練樣本加入的第一噪聲,表示第t時間步預(yù)測出的第二噪聲。
38、可選的,在本發(fā)明第一方面的第六種實(shí)現(xiàn)方式中,所述基于所述第一噪聲、所述第二噪聲、所述加噪信號和所述去噪信號,對擴(kuò)散模型進(jìn)行訓(xùn)練,得到訓(xùn)練好的擴(kuò)散模型包括:
39、基于每一時間步對應(yīng)的第一噪聲與第二噪聲之間的噪聲誤差,構(gòu)建每一時間步對應(yīng)的噪聲損失函數(shù);
40、基于每一時間步對應(yīng)的去噪信號與訓(xùn)練采用的訓(xùn)練樣本之間的重建誤差,構(gòu)建每一時間步對應(yīng)的重建損失函數(shù);
41、基于所述噪聲損失函數(shù)和所述重建損失函數(shù),調(diào)整擴(kuò)散模型,得到訓(xùn)練好的擴(kuò)散模型;
42、其中,所述噪聲損失函數(shù)如下所示:
43、
44、其中,ls表示噪聲損失函數(shù),et表示第t時間步第二訓(xùn)練樣本加入的第一噪聲,表示第t時間步預(yù)測出的第二噪聲;
45、所述重建損失函數(shù)如下所示:
46、lx=η1*||xs-x||2+η2*||gna(xs)-gna(x)||2;
47、其中,lx表示重建損失函數(shù),xs表示第t時間步的去噪信號,x表示擴(kuò)散模型輸入的第二訓(xùn)練樣本,gan(*)表示gan網(wǎng)絡(luò),η1、η2表示權(quán)重值。
48、本發(fā)明第二方面提供一種基于踏板的車輛控制裝置,所述車輛控制裝置包括:
49、提取模塊,用于在車輛運(yùn)行過程中,實(shí)時提取所述踏板輸出的控制信號,所述控制信號包括加速控制信號和/或剎車控制信號;
50、判斷模塊,用于判斷所述控制信號的信號類型,所述信號類型包括單一信號和混合信號;
51、判斷處理模塊,用于若所述信號類型為單一信號且為剎車控制信號,則輸出所述控制信號;若所述信號類型為單一信號且為加速控制信號,則判斷所述加速控制信號是否滿足預(yù)置條件,若滿足預(yù)置條件,則斷開所述加速控制信號并替換為預(yù)置減速控制信號,否則繼續(xù)輸出所述加速控制信號;若所述信號類型為混合信號且當(dāng)前選定的車輛控制策略為第一控制策略,則斷開所述加速控制信號并替換為預(yù)置減速控制信號。
52、可選的,在本發(fā)明第二方面的第一種實(shí)現(xiàn)方式中,所述車輛控制裝置還包括:
53、采樣模塊,用于若所述信號類型為混合信號且當(dāng)前選定的車輛控制策略為第二控制策略,則采樣所述控制信號,得到采樣信號;
54、去噪模塊,用于將所述采樣信號作為待增強(qiáng)的目標(biāo)信號輸入預(yù)先訓(xùn)練好的擴(kuò)散模型進(jìn)行去噪處理,輸出所述目標(biāo)信號對應(yīng)的增強(qiáng)信號;
55、控制模塊,用于將所述增強(qiáng)信號輸入所述車載控制器,以基于所述增強(qiáng)信號對當(dāng)前車輛進(jìn)行控制。
56、可選的,在本發(fā)明第二方面的第二種實(shí)現(xiàn)方式中,所述判斷模塊還用于:
57、若所述增強(qiáng)信號中僅存在加速控制信號,則判斷所述加速控制信號是否滿足預(yù)置條件,若滿足預(yù)置條件,則斷開所述增強(qiáng)信號中的加速控制信號并替換為預(yù)置減速控制信號,否則繼續(xù)輸出所述增強(qiáng)信號中的加速控制信號;若所述增強(qiáng)信號中僅存在剎車控制信號,則繼續(xù)輸出所述增強(qiáng)信號中的剎車控制信號;若所述增強(qiáng)信號中同時存在加速控制信號和剎車控制信號,則斷開所述增強(qiáng)信號中的加速控制信號并替換為預(yù)置減速控制信號;
58、所述判斷模塊還用于:若所述增強(qiáng)信號中僅存在加速控制信號,則判斷所述加速踏板的開度變化速度是否滿足預(yù)置變化速度,若滿足預(yù)置變化速度,則判定所述加速控制信號滿足預(yù)置條件;和/或,判斷所述加速踏板的開度大小是否滿足預(yù)置開度大小,若滿足預(yù)置開度大小,則判定所述加速控制信號滿足預(yù)置條件。
59、可選的,在本發(fā)明第一方面的第三種實(shí)現(xiàn)方式中,所述判斷處理模塊還用于:
60、若所述增強(qiáng)信號中同時存在加速控制信號和剎車控制信號,則斷開所述增強(qiáng)信號中的加速控制信號并替換為預(yù)置減速控制信號;
61、若所述增強(qiáng)信號中同時存在加速控制信號和剎車控制信號,且所述剎車控制信號后于所述加速控制信號產(chǎn)生,則斷開所述增強(qiáng)信號中的加速控制信號并替換為預(yù)置減速控制信號;
62、若所述增強(qiáng)信號中同時存在加速控制信號和剎車控制信號,且所述剎車控制信號和所述加速控制信號由同時存在的第一狀態(tài)變換為所述剎車控制信號消失但所述加速控制信號存在的第二狀態(tài),則斷開所述增強(qiáng)信號中的剎車控制信號并恢復(fù)輸出預(yù)置加速控制信號。
63、可選的,在本發(fā)明第二方面的第四種實(shí)現(xiàn)方式中,所述判斷模塊具體用于:
64、將所述控制信號輸入訓(xùn)練好的信號類型判別器進(jìn)行特征提取與特征識別,輸出特征識別結(jié)果;
65、根據(jù)所述特征識別結(jié)果,確定所述控制信號的信號類型,其中,所述特征提取對應(yīng)提取的信號特征包括峭度、偏度、幅度、頻率、相位、過零率和周期中的任一種或多種;
66、其中,所述車輛控制裝置還包括:
67、第一訓(xùn)練模塊,用于獲取所述踏板輸出的各種不同類型的控制信號并作為第一訓(xùn)練樣本;將各所述第一訓(xùn)練樣本分別輸入待訓(xùn)練的信號類型判別器進(jìn)行特征提取與特征識別,輸出特征識別結(jié)果;基于各所述第一訓(xùn)練樣本對應(yīng)的樣本標(biāo)簽與所述特征識別結(jié)果,構(gòu)建損失函數(shù),并基于所述損失函數(shù),調(diào)整信號類型判別器的模型參數(shù)權(quán)重,得到訓(xùn)練好的信號類型判別器。
68、可選的,在本發(fā)明第二方面的第五種實(shí)現(xiàn)方式中,所述車輛控制裝置還包括:
69、第二訓(xùn)練模塊,用于獲取第二訓(xùn)練樣本,所述第二訓(xùn)練樣本包括加速控制信號和剎車控制信號;基于時間步方式,將當(dāng)前時間步采用的第二訓(xùn)練樣本輸入待訓(xùn)練的擴(kuò)散模型進(jìn)行加噪,得到當(dāng)前時間步的加噪信號,所述加噪信號采用第一噪聲;基于時間步方式,將當(dāng)前時間步的加噪信號和對應(yīng)時間步輸入待訓(xùn)練的擴(kuò)散模型進(jìn)行噪聲預(yù)測,輸出當(dāng)前時間步預(yù)測出的第二噪聲;基于時間步方式,將當(dāng)前時間步的加噪信號輸入待訓(xùn)練的擴(kuò)散模型進(jìn)行去噪,得到當(dāng)前時間步的去噪信號;基于所述第一噪聲、所述第二噪聲、所述加噪信號和所述去噪信號,對擴(kuò)散模型進(jìn)行訓(xùn)練,得到訓(xùn)練好的擴(kuò)散模型;
70、其中,所述加噪信號如下所示:
71、
72、其中,xt表示第t時間步的加噪信號,xs表示第t時間步的去噪信號,表示與時間步t有關(guān)的參數(shù),et表示第t時間步第二訓(xùn)練樣本加入的第一噪聲,表示第t時間步預(yù)測出的第二噪聲。
73、可選的,在本發(fā)明第二方面的第六種實(shí)現(xiàn)方式中,所述第二訓(xùn)練模塊具體用于:
74、基于每一時間步對應(yīng)的第一噪聲與第二噪聲之間的噪聲誤差,構(gòu)建每一時間步對應(yīng)的噪聲損失函數(shù);
75、基于每一時間步對應(yīng)的去噪信號與訓(xùn)練采用的訓(xùn)練樣本之間的重建誤差,構(gòu)建每一時間步對應(yīng)的重建損失函數(shù);
76、基于所述噪聲損失函數(shù)和所述重建損失函數(shù),調(diào)整擴(kuò)散模型,得到訓(xùn)練好的擴(kuò)散模型;
77、其中,所述噪聲損失函數(shù)如下所示:
78、
79、其中,ls表示噪聲損失函數(shù),et表示第t時間步第二訓(xùn)練樣本加入的第一噪聲,表示第t時間步預(yù)測出的第二噪聲;
80、所述重建損失函數(shù)如下所示:
81、lx=η1*||xs-x||2+η2*||gna(xs)-gna(x)||2;
82、其中,lx表示重建損失函數(shù),xs表示第t時間步的去噪信號,x表示擴(kuò)散模型輸入的第二訓(xùn)練樣本,gan(*)表示gan網(wǎng)絡(luò),η1、η2表示權(quán)重值。
83、本發(fā)明第三方面提供了一種計算機(jī)設(shè)備,包括:存儲器和至少一個處理器,所述存儲器中存儲有指令;所述至少一個處理器調(diào)用所述存儲器中的所述指令,以使得所述計算機(jī)設(shè)備執(zhí)行上述的基于踏板的車輛控制方法。
84、本發(fā)明的第四方面提供了一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì),所述計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中存儲有指令,當(dāng)其在計算機(jī)上運(yùn)行時,使得計算機(jī)執(zhí)行上述的基于踏板的車輛控制方法。
85、本發(fā)明提供的技術(shù)方案提供一種基于踏板的車輛控制方法、裝置、設(shè)備及存儲介質(zhì),本實(shí)施例分別從腳剎踏板與油門踏板接入一條信號線至一條傳輸總線,然后通過提取傳輸總線中的信號并進(jìn)行處理,最后再將處理后輸出的信號輸入車載控制器進(jìn)行車輛控制,具體如下:在車輛運(yùn)行過程中,實(shí)時提取踏板輸出的加速控制信號和/或剎車控制信號;若信號類型為單一信號且為剎車控制信號,則輸出控制信號;若信號類型為單一信號且為加速控制信號,則判斷加速控制信號是否滿足預(yù)置條件,若滿足預(yù)置條件,則斷開加速控制信號并替換為預(yù)置減速控制信號,否則繼續(xù)輸出加速控制信號;若信號類型為混合信號且當(dāng)前選定的車輛控制策略為第一控制策略,則斷開加速控制信號并替換為預(yù)置減速控制信號;將輸出的控制信號輸入車載控制器,以供車載控制器基于控制信號對當(dāng)前車輛進(jìn)行控制。本發(fā)明在避免信號干擾的前提下降低了車載控制器改進(jìn)成本,保證了車載控制器在不同類型車輛中的通用性,同時也保證了車輛控制的安全性,解決了燃油車與電動汽車踏板誤操作問題,特別是提升了電動汽車操作安全。