用于确定地面摩擦系数的侵入式主动动态测试制造技术

一种用于测试以确定车轮与车轮接触的地面之间的摩擦系数(“地面μ”)的方法包括以下步骤：基于对感兴趣地点的评估、对在感兴趣地点处由车辆感测的视觉提示的评估和/或在感兴趣地点处对车辆信号的评估来计算地面μ置信度水平以及调度车辆来在感兴趣地点处执行主动动态测试的步骤。该方法进一步包括执行主动动态测试的步骤，其中该测试包括命令车辆执行车辆的至少一个车轮的推进扭转、再生扭转或制动扭转中的一项或多项、在所述测试期间从至少一个车轮接收测量参数，以及计算感兴趣地点的地面μ值。

Intrusive active dynamic testing for determining ground friction coefficient

A method of testing the friction coefficient (\ground Mu\) between the ground to determine the wheel contact with the wheel includes the following steps: Based on the assessment of the location of interest, the assessment of the visual hints by the vehicle sensing at the place of interest, and / or the assessment of the vehicle signals at the place of interest, the ground Mu confidence is calculated. Steps and scheduling vehicles to perform active dynamic testing at interested locations. This method further includes the steps to perform active dynamic testing, in which the test includes one or more of the propulsion torsional, regenerated torsional, or brake torsion of at least one wheel of the vehicle to execute the vehicle, receiving measurement parameters from at least one wheel during the test, and calculating the ground mu value of the place of interest. .

【技术实现步骤摘要】
用于确定地面摩擦系数的侵入式主动动态测试引言本公开总体上涉及车辆系统和操作。更具体地，本公开涉及用于确定一个或更多个车辆轮胎与车辆行驶的地面之间的摩擦系数(μ)的系统和方法。在操纵期间施加至车辆的各种力通过车辆轮胎传输。因此，为了改进车辆控制系统的性能，需要了解在任何时刻、在路况(例如，天气、道路材料等)变化的情况下轮胎在轮胎与道路之间传输力的能力。考虑到车辆制造业对自主车辆控制系统越来越感兴趣，为了保持安全，需要理解对环境背离理想环境的可能的改变，情况尤其如此。因此，当前路况的瞬时最大摩擦系数的估计和/或肯定确定是为了能够更好地了解环境条件，以及能够使车辆的性能更好地针对变化的路况进行优化。因此，期望提供改进的系统和方法来确定车辆轮胎与车辆行驶的地面之间的摩擦系数。另外，从随后的详细描述和所附权利要求，结合附图和该介绍部分，本公开的其它期望特征和特性将变得显而易见。
技术实现思路
一种用于确定车轮与车轮接触的地面之间的摩擦系数(“地面μ”)的主动动态测试的方法包括以下步骤：基于针对地面μ确定对感兴趣地点的评估以及以下至少一项来计算地面μ置信度水平：对在感兴趣地点处由车辆感测的视觉提示的评估以及在感兴趣地点处对车辆信号的评估。基于所计算的相对较低的地面μ置信度水平，该方法进一步包括调度车辆以在感兴趣地点处执行主动动态测试的步骤。基于该调度，该方法进一步包括执行主动动态测试的步骤，其中该测试包括命令车辆执行车辆的至少一个车轮的推进扭转、再生扭转或制动扭转中的一项或多项，以及在所述测试期间从至少一个车轮接收至少一个测量参数。另外，基于至少一个测量参数，该方法包括计算感兴趣地点的地面μ值的步骤。附图说明下面将结合以下附图描述本公开，其中相似附图标记标示相似元件，且其中：图1是根据本公开的一些实施例提供的方法的方法流程图；图2说明了作为外部气温和雨水强度或雨刮器工作循环的函数的估计地面摩擦的三维图形；图3说明了用于使用外部气温数据和雨刮器活动数据或雨水传感器数据作为进行主动测试的确定的一部分的方法；图4说明了负转矩/再生测试程序；图5说明了车辆静止时的正转矩测试程序；图6说明了车辆静止且施加了非从动轮制动器时的正转矩测试程序；图7说明了车辆运动时的正转矩测试程序；图8是用于图4至7中所说明的正转矩测试程序的方法的方法流程图；图9A说明了在制动转矩测试的背景下制动转矩与车轮滑移之间的关系，而图9B说明了在制动转矩测试的背景下制动压力与实际地面μ之间的关系；图10是用于制动转矩测试的方法的方法流程图；图11是自主车辆控制系统的系统图；且图12是关于基于所施加变量和测量变量的摩擦系数的测量和计算的图示。具体实施方式以下详细描述在本质上仅仅是示例性的，并且不意图限制本公开或所公开的系统和方法的应用和用途。另外，不期望受到前面的介绍部分或以下详细描述中呈现的任何理论的限制。本公开通常提供侵入式主动动态测试方法(和相关系统)以确定在车辆轮胎在地面上行驶的背景下的地面摩擦系数。在本公开中，采用启发式算法来基于如将在下面更详细描述的各种方法来估计路面摩擦系数，并且确定这些估计值的置信度水平。当置信度足够低且在车辆行驶期间侵入式主动动态测试安全且适宜时，从车辆控制系统请求侵入式主动动态测试以达到肯定地确定路面系数摩擦(μ)估计值的目标。当需要时，侵入式主动动态测试可使用转向和/或制动系统致动器来将特定的受控力干扰施加于轮胎/道路接触区。通过由测量信号观察车轮和车辆系统对该施加力的反应，可确定地面μ的估计值。因此，相对于对实际路面μ完全作出反应，本公开使用主动方法来确定路面μ。图1是根据本公开的一些实施例提供的方法100的方法流程图。框101、102和103是μ估计框，并且提供关于其上系统为特定地点产生初始μ估计值的初始信息源。在框101处，系统评估地点。地点评估的第一方面是准备可能需要地面μ确认的事件，诸如高速公路出口坡道或地面μ对车辆的安全操作特别感兴趣的其它地面特征。这样的准备可在确定地面特征沿着车辆预期行驶路线存在时被起始，这是根据路面数据库等确定。地点评估的第二个方面是使用来自可远程存取的“云”型数据存储系统的信息。情况可能是：所涉及的车辆是其它车辆(诸如自主车辆)的车队的一部分。情况更加可能是：车队中的其它车辆在最近经过的附近地点经历了低地面μ条件。因此，在这种情况下，所涉及的车辆能够从云型数据存储系统远程存取并获得该信息。例如，当有信心从车队获得信息时，可因此调整地点μ估计值。然而，如果车队数据不足或自从获得最近车队数据以来已经过了很长一段时间，那么可能会减少对低μ地面的猜测。云型数据的其它用途包括天气预报的变化，这可能是造成地面μ猜测变化的原因。地点评估的第三个方面是使用地点信息和天气猜测。例如，在寒冷和潮湿的天气条件期间，诸如停车场和桥梁等地面可能被猜测具有较低地面μ。地点评估的第四方面是使用基于由于在地面上行驶的以往历史而产生的路面估计值的地点信息或来自映射数据的已知道路类型的地点信息。例如，从先前的行驶或映射数据中知道的碎石道路或崎岖不平的道路可能会被猜测具有较低地面μ。在框102处，系统评估视觉提示。自主车辆通常包括各种视觉传感器(诸如照相机)以辅助车辆的安全操作。在评估框102的背景下，可采用这些视觉传感器来评估对减少的或低的地面μ的猜测。例如，当由于传感器的阻塞(例如，引起传感器清洁请求)而检测到雨水、冰或雪时，视觉提示可造成低地面μ值的猜测。在另一个示例中，当视觉传感器检测到路面变白时可存在这种猜测，这可能是地面上有一层雪的假设。在又另一个示例中，当视觉传感器检测到路面变得有光泽时可存在这种猜测，这可能是地面上有一层冰的假设。在框103处，系统评估车辆信号。各种车辆系统可与较低地面μ条件相关联。例如，车辆信号可包括雨水检测传感器和/或挡风玻璃雨刮器的激活。在另一个示例中，车辆信号可包括外部气温和/或外部湿度的检测。在又另一个示例中，车辆信号可包括轮胎气温。这些信号中的每一者可适当地用于推断可表明较低地面μ条件的猜测的大气条件的存在。本公开的另一方面是通过监测雨水强度和外部气温来推断路面摩擦。在下雨但比较温暖时，地面被认为具有适度的摩擦水平。在下雨/潮湿和寒冷时，认为地面摩擦较低。本公开的该另一方面将来自车辆上的雨水和外部气温传感器的数据融合以预测路面摩擦。如果雨水传感器不可用，那么可根据挡风玻璃雨刮器活动来确定雨水强度。例如，图2说明了作为外部气温和雨水强度或雨刮器工作循环的函数的估计地面摩擦的三维图形200。该图形的提供是为了说明一个假设关系，而在实际使用中需要为特定的车辆类型确定变量之间的实际关系。该逻辑还可用来确定何时经由制动、推进或转向干预来进行地面摩擦的主动测试。例如，图3说明了用于使用外部气温数据和雨刮器活动数据或雨水传感器数据作为进行主动测试的确定的一部分的方法300。框301表示外部气温的输入，框302表示挡风玻璃雨刮器活动，且框303表示雨水传感器。可在框304处根据框302或框303推断雨水强度。在框305处，通过查找表(例如，以图2中所示的关系的形式)馈送雨水强度和温度以估计路面摩擦。继续参考图1，基于在框101至103处获得/确定的信息，系统可在框104处计算地面μ置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于主动动态测试以确定车轮与车轮接触的地面之间的摩擦系数(“地面μ”)的方法，所述方法包括以下步骤：基于针对地面μ确定对感兴趣地点的评估以及以下至少一项来计算地面μ置信度水平：在所述感兴趣地点处由所述车辆感测的视觉提示的评估以及在所述感兴趣地点处对车辆信号的评估；基于所计算的相对较低的地面μ置信度水平，调度所述车辆以在所述感兴趣地点处执行主动动态测试；基于所述调度，执行所述主动动态测试的步骤，其中所述测试包括命令所述车辆执行所述车辆的至少一个车轮的推进扭转、再生扭转或制动扭转中的一项或多项；在所述测试期间从所述至少一个车轮接收至少一个测量参数；以及基于所述至少一个测量参数，计算所述感兴趣地点的地面μ值。

【技术特征摘要】
2017.01.30 US 15/4200041.一种用于主动动态测试以确定车轮与车轮接触的地面之间的摩擦系数(“地面μ”)的方法，所述方法包括以下步骤：基于针对地面μ确定对感兴趣地点的评估以及以下至少一项来计算地面μ置信度水平：在所述感兴趣地点处由所述车辆感测的视觉提示的评估以及在所述感兴趣地点处对车辆信号的评估；基于所计算的相对较低的地面μ置信度水平，调度所述车辆以在所述感兴趣地点处执行主动动态测试；基于所述调度，执行所述主动动态测试的步骤，其中所述测试包括命令所述车辆执行所述车辆的至少一个车轮的推进扭转、再生扭转或制动扭转中的一项或多项；在所述测试期间从所述至少一个车轮接收至少一个测量参数；以及基于所述至少一个测量参数，计算所述感兴趣地点的地面μ值。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述车辆包括自主驾驶控制系统，并且能够在无需操作人员干预的情况下进行操作。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述感兴趣地点的所述评估包括从另一车辆接收关于所述感兴趣地点处的所述地面μ的报告，所述报告是经由云型数据存储系统获得，所述云型数据存储系统可由车队中的多个车辆存取。4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·T·海尔，E·E·克鲁格，R·L·尼松格尔，J·R·奥登，P·J·莫恩塞雷，B·C·佩恩那拉，C·J·夏米，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US