基于踏板的车辆控制方法、装置、设备及存储介质与流程

本发明涉及车辆主动安全，尤其涉及一种基于踏板的车辆控制方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

1、现今市面上的车辆主要是以燃油车和电动车为主，由于二者使用的动力输出方式不同而导致二者在车辆控制原理上存在较大差异。其中，燃油车主要以机械方式进行车辆控制，而电动车则以电信号方式进行车辆控制，从而更好实现车辆的智能驾驶。基于用户操作角度，现有电动车仍然保留了燃油车采用的踏板模式，以便适应驾驶员的驾驶习惯，比如通过脚刹踏板对车辆进行刹车控制，而通过油门踏板对车辆进行加速控制。虽然电动车保留了踏板的操作方式，但其最终控制则是将踏板物理操作产生的形变或位移转换为相应的控制信号并输入车载控制器进行车辆控制。

2、现有电动车虽然都保留了脚刹踏板与油门踏板，但其信号输入方式却存在不同，大体可以划分为两类：一类是分别从脚刹踏板与油门踏板接入一条信号线至车载控制器；另一类则是分别从脚刹踏板与油门踏板接入一条信号线至一条传输总线，然后再由传输总线接入车载控制器。上述两类信号输入方式各有利弊，前一类信号输入方式虽然能够避免信号干扰但需要对车载控制器进行改进，增加了成本；后一类信号输入方式虽然能够避免对车载控制器进行改进但却使得输入信号可能存在干扰而影响车辆控制。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于，提供一种基于踏板的车辆控制方法、装置、设备及存储介质，旨在解决如何在避免信号干扰的前提下降低车载控制器改进成本进而提升车辆踏板误操作的技术问题。

2、本发明第一方面提供了一种基于踏板的车辆控制方法，所述踏板包括加速踏板与制动踏板，所述车辆控制方法包括：

3、在车辆运行过程中，实时提取所述踏板输出的控制信号，所述控制信号包括加速控制信号和/或刹车控制信号；

4、判断所述控制信号的信号类型，所述信号类型包括单一信号和混合信号；

5、若所述信号类型为单一信号且为刹车控制信号，则输出所述控制信号；

6、若所述信号类型为单一信号且为加速控制信号，则判断所述加速控制信号是否满足预置条件，若满足预置条件，则断开所述加速控制信号并替换为预置减速控制信号，否则继续输出所述加速控制信号；

7、若所述信号类型为混合信号且当前选定的车辆控制策略为第一控制策略，则断开所述加速控制信号并替换为预置减速控制信号。

8、可选的，在本发明第一方面的第一种实现方式中，所述车辆控制方法还包括：

9、若所述信号类型为混合信号且当前选定的车辆控制策略为第二控制策略，则采样所述控制信号，得到采样信号；

10、将所述采样信号作为待增强的目标信号输入预先训练好的扩散模型进行去噪处理，输出所述目标信号对应的增强信号；

11、将所述增强信号输入所述车载控制器，以基于所述增强信号对当前车辆进行控制

12、可选的，在本发明第一方面的第二种实现方式中，在所述将所述增强信号输入所述车载控制器，以基于所述增强信号对当前车辆进行控制之前，还包括：

13、若所述增强信号中仅存在加速控制信号，则判断所述加速控制信号是否满足预置条件，若满足预置条件，则断开所述增强信号中的加速控制信号并替换为预置减速控制信号，否则继续输出所述增强信号中的加速控制信号；

14、若所述增强信号中仅存在刹车控制信号，则继续输出所述增强信号中的刹车控制信号；

15、若所述增强信号中同时存在加速控制信号和刹车控制信号，则断开所述增强信号中的加速控制信号并替换为预置减速控制信号；

16、所述若所述增强信号中仅存在加速控制信号，则判断所述加速控制信号是否满足预置条件包括：

17、若所述增强信号中仅存在加速控制信号，则判断所述加速踏板的开度变化速度是否满足预置变化速度，若满足预置变化速度，则判定所述加速控制信号满足预置条件；和/或，判断所述加速踏板的开度大小是否满足预置开度大小，若满足预置开度大小，则判定所述加速控制信号满足预置条件。

18、可选的，在本发明第一方面的第三种实现方式中，在所述将所述增强信号输入所述车载控制器，以基于所述增强信号对当前车辆进行控制之前，还包括：

19、若所述增强信号中同时存在加速控制信号和刹车控制信号，则断开所述增强信号中的加速控制信号并替换为预置减速控制信号；

20、若所述增强信号中同时存在加速控制信号和刹车控制信号，且所述刹车控制信号后于所述加速控制信号产生，则断开所述增强信号中的加速控制信号并替换为预置减速控制信号；

21、若所述增强信号中同时存在加速控制信号和刹车控制信号，且所述刹车控制信号和所述加速控制信号由同时存在的第一状态变换为所述刹车控制信号消失但所述加速控制信号存在的第二状态，则断开所述增强信号中的刹车控制信号并恢复输出预置加速控制信号。

22、可选的，在本发明第一方面的第四种实现方式中，所述判断所述控制信号的信号类型包括：

23、将所述控制信号输入训练好的信号类型判别器进行特征提取与特征识别，输出特征识别结果；

24、根据所述特征识别结果，确定所述控制信号的信号类型，其中，所述特征提取对应提取的信号特征包括峭度、偏度、幅度、频率、相位、过零率和周期中的任一种或多种；

25、其中，所述信号类型判别器采用以下方式进行训练：

26、获取所述踏板输出的各种不同类型的控制信号并作为第一训练样本；

27、将各所述第一训练样本分别输入待训练的信号类型判别器进行特征提取与特征识别，输出特征识别结果；

28、基于各所述第一训练样本对应的样本标签与所述特征识别结果，构建损失函数，并基于所述损失函数，调整信号类型判别器的模型参数权重，得到训练好的信号类型判别器。

29、可选的，在本发明第一方面的第五种实现方式中，所述扩散模型采用以下方式进行训练：

30、获取第二训练样本，所述第二训练样本包括加速控制信号和刹车控制信号；

31、基于时间步方式，将当前时间步采用的第二训练样本输入待训练的扩散模型进行加噪，得到当前时间步的加噪信号，所述加噪信号采用第一噪声；

32、基于时间步方式，将当前时间步的加噪信号和对应时间步输入待训练的扩散模型进行噪声预测，输出当前时间步预测出的第二噪声；

33、基于时间步方式，将当前时间步的加噪信号输入待训练的扩散模型进行去噪，得到当前时间步的去噪信号；

34、基于所述第一噪声、所述第二噪声、所述加噪信号和所述去噪信号，对扩散模型进行训练，得到训练好的扩散模型；

35、其中，所述加噪信号如下所示：

36、

37、其中，xt表示第t时间步的加噪信号，xs表示第t时间步的去噪信号，表示与时间步t有关的参数，et表示第t时间步第二训练样本加入的第一噪声，表示第t时间步预测出的第二噪声。

38、可选的，在本发明第一方面的第六种实现方式中，所述基于所述第一噪声、所述第二噪声、所述加噪信号和所述去噪信号，对扩散模型进行训练，得到训练好的扩散模型包括：

39、基于每一时间步对应的第一噪声与第二噪声之间的噪声误差，构建每一时间步对应的噪声损失函数；

40、基于每一时间步对应的去噪信号与训练采用的训练样本之间的重建误差，构建每一时间步对应的重建损失函数；

41、基于所述噪声损失函数和所述重建损失函数，调整扩散模型，得到训练好的扩散模型；

42、其中，所述噪声损失函数如下所示：

43、

44、其中，ls表示噪声损失函数，et表示第t时间步第二训练样本加入的第一噪声，表示第t时间步预测出的第二噪声；

45、所述重建损失函数如下所示：

46、lx＝η1*||xs-x||2+η2*||gna(xs)-gna(x)||2；

47、其中，lx表示重建损失函数，xs表示第t时间步的去噪信号，x表示扩散模型输入的第二训练样本，gan(*)表示gan网络,η1、η2表示权重值。

48、本发明第二方面提供一种基于踏板的车辆控制装置，所述车辆控制装置包括：

49、提取模块，用于在车辆运行过程中，实时提取所述踏板输出的控制信号，所述控制信号包括加速控制信号和/或刹车控制信号；

50、判断模块，用于判断所述控制信号的信号类型，所述信号类型包括单一信号和混合信号；

51、判断处理模块，用于若所述信号类型为单一信号且为刹车控制信号，则输出所述控制信号；若所述信号类型为单一信号且为加速控制信号，则判断所述加速控制信号是否满足预置条件，若满足预置条件，则断开所述加速控制信号并替换为预置减速控制信号，否则继续输出所述加速控制信号；若所述信号类型为混合信号且当前选定的车辆控制策略为第一控制策略，则断开所述加速控制信号并替换为预置减速控制信号。

52、可选的，在本发明第二方面的第一种实现方式中，所述车辆控制装置还包括：

53、采样模块，用于若所述信号类型为混合信号且当前选定的车辆控制策略为第二控制策略，则采样所述控制信号，得到采样信号；

54、去噪模块，用于将所述采样信号作为待增强的目标信号输入预先训练好的扩散模型进行去噪处理，输出所述目标信号对应的增强信号；

55、控制模块，用于将所述增强信号输入所述车载控制器，以基于所述增强信号对当前车辆进行控制。

56、可选的，在本发明第二方面的第二种实现方式中，所述判断模块还用于：

57、若所述增强信号中仅存在加速控制信号，则判断所述加速控制信号是否满足预置条件，若满足预置条件，则断开所述增强信号中的加速控制信号并替换为预置减速控制信号，否则继续输出所述增强信号中的加速控制信号；若所述增强信号中仅存在刹车控制信号，则继续输出所述增强信号中的刹车控制信号；若所述增强信号中同时存在加速控制信号和刹车控制信号，则断开所述增强信号中的加速控制信号并替换为预置减速控制信号；

58、所述判断模块还用于：若所述增强信号中仅存在加速控制信号，则判断所述加速踏板的开度变化速度是否满足预置变化速度，若满足预置变化速度，则判定所述加速控制信号满足预置条件；和/或，判断所述加速踏板的开度大小是否满足预置开度大小，若满足预置开度大小，则判定所述加速控制信号满足预置条件。

59、可选的，在本发明第一方面的第三种实现方式中，所述判断处理模块还用于：

60、若所述增强信号中同时存在加速控制信号和刹车控制信号，则断开所述增强信号中的加速控制信号并替换为预置减速控制信号；

61、若所述增强信号中同时存在加速控制信号和刹车控制信号，且所述刹车控制信号后于所述加速控制信号产生，则断开所述增强信号中的加速控制信号并替换为预置减速控制信号；

62、若所述增强信号中同时存在加速控制信号和刹车控制信号，且所述刹车控制信号和所述加速控制信号由同时存在的第一状态变换为所述刹车控制信号消失但所述加速控制信号存在的第二状态，则断开所述增强信号中的刹车控制信号并恢复输出预置加速控制信号。

63、可选的，在本发明第二方面的第四种实现方式中，所述判断模块具体用于：

64、将所述控制信号输入训练好的信号类型判别器进行特征提取与特征识别，输出特征识别结果；

65、根据所述特征识别结果，确定所述控制信号的信号类型，其中，所述特征提取对应提取的信号特征包括峭度、偏度、幅度、频率、相位、过零率和周期中的任一种或多种；

66、其中，所述车辆控制装置还包括：

67、第一训练模块，用于获取所述踏板输出的各种不同类型的控制信号并作为第一训练样本；将各所述第一训练样本分别输入待训练的信号类型判别器进行特征提取与特征识别，输出特征识别结果；基于各所述第一训练样本对应的样本标签与所述特征识别结果，构建损失函数，并基于所述损失函数，调整信号类型判别器的模型参数权重，得到训练好的信号类型判别器。

68、可选的，在本发明第二方面的第五种实现方式中，所述车辆控制装置还包括：

69、第二训练模块，用于获取第二训练样本，所述第二训练样本包括加速控制信号和刹车控制信号；基于时间步方式，将当前时间步采用的第二训练样本输入待训练的扩散模型进行加噪，得到当前时间步的加噪信号，所述加噪信号采用第一噪声；基于时间步方式，将当前时间步的加噪信号和对应时间步输入待训练的扩散模型进行噪声预测，输出当前时间步预测出的第二噪声；基于时间步方式，将当前时间步的加噪信号输入待训练的扩散模型进行去噪，得到当前时间步的去噪信号；基于所述第一噪声、所述第二噪声、所述加噪信号和所述去噪信号，对扩散模型进行训练，得到训练好的扩散模型；

70、其中，所述加噪信号如下所示：

71、

72、其中，xt表示第t时间步的加噪信号，xs表示第t时间步的去噪信号，表示与时间步t有关的参数，et表示第t时间步第二训练样本加入的第一噪声，表示第t时间步预测出的第二噪声。

73、可选的，在本发明第二方面的第六种实现方式中，所述第二训练模块具体用于：

74、基于每一时间步对应的第一噪声与第二噪声之间的噪声误差，构建每一时间步对应的噪声损失函数；

75、基于每一时间步对应的去噪信号与训练采用的训练样本之间的重建误差，构建每一时间步对应的重建损失函数；

76、基于所述噪声损失函数和所述重建损失函数，调整扩散模型，得到训练好的扩散模型；

77、其中，所述噪声损失函数如下所示：

78、

79、其中，ls表示噪声损失函数，et表示第t时间步第二训练样本加入的第一噪声，表示第t时间步预测出的第二噪声；

80、所述重建损失函数如下所示：

81、lx＝η1*||xs-x||2+η2*||gna(xs)-gna(x)||2；

82、其中，lx表示重建损失函数，xs表示第t时间步的去噪信号，x表示扩散模型输入的第二训练样本，gan(*)表示gan网络,η1、η2表示权重值。

83、本发明第三方面提供了一种计算机设备，包括：存储器和至少一个处理器，所述存储器中存储有指令；所述至少一个处理器调用所述存储器中的所述指令，以使得所述计算机设备执行上述的基于踏板的车辆控制方法。

84、本发明的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述的基于踏板的车辆控制方法。

85、本发明提供的技术方案提供一种基于踏板的车辆控制方法、装置、设备及存储介质，本实施例分别从脚刹踏板与油门踏板接入一条信号线至一条传输总线，然后通过提取传输总线中的信号并进行处理，最后再将处理后输出的信号输入车载控制器进行车辆控制，具体如下：在车辆运行过程中，实时提取踏板输出的加速控制信号和/或刹车控制信号；若信号类型为单一信号且为刹车控制信号，则输出控制信号；若信号类型为单一信号且为加速控制信号，则判断加速控制信号是否满足预置条件，若满足预置条件，则断开加速控制信号并替换为预置减速控制信号，否则继续输出加速控制信号；若信号类型为混合信号且当前选定的车辆控制策略为第一控制策略，则断开加速控制信号并替换为预置减速控制信号；将输出的控制信号输入车载控制器，以供车载控制器基于控制信号对当前车辆进行控制。本发明在避免信号干扰的前提下降低了车载控制器改进成本，保证了车载控制器在不同类型车辆中的通用性，同时也保证了车辆控制的安全性，解决了燃油车与电动汽车踏板误操作问题，特别是提升了电动汽车操作安全。