在安全系统接合之前用以估计轮胎-道路摩擦力的方法技术方案

描述了用于在车辆的安全系统接合之前主动估计车辆中的轮胎‑道路摩擦力的技术方案。示例性方法包括基于一个或多个车轮速度、加速度和轮胎压力测量来计算车辆的滑移。该方法进一步包括基于加速度和滑移确定斜率(α)作为车辆的轮胎‑道路摩擦力的指标。进一步，该方法包括将斜率发送到车辆的自主控制器，用于使用斜率根据估计的摩擦力来调整车辆运动学。

A Method for Estimating Tire-Road Friction Before Safety System Joints

【技术实现步骤摘要】
在安全系统接合之前用以估计轮胎-道路摩擦力的方法引言本公开涉及车辆，并且尤其涉及一种车辆的有助于在安全系统接合之前估计轮胎-道路摩擦力和作为响应以启动动作的控制器。车辆的运动取决于在车辆轮胎和车辆在其上行驶的道路之间的摩擦力。在轮胎和道路之间缺乏至少特定水平的摩擦力是事故的实质性的贡献者。因此，轮胎-道路摩擦力的准确估计有助于几种主动车辆安全功能，诸如避免碰撞。例如，如果检测到低的轮胎-道路摩擦力，则应将速度降低到允许车辆可操纵性的水平。这可能有助于避免碰撞，并且可以减少伤害。进一步，这种检测可以避免在车辆中的不足转向和过度转向的情况。例如，以高速度越过曲线的车辆可以形成不足转向和过度转向的状态。在这些情况下，车辆可以要么不能跟随车道行驶并且离开道路，或者进入自旋。在本文没有列出轮胎-道路摩擦力检测的各种其它优点/效果。相应地，期望提供在车辆中的轮胎-道路摩擦力的检测和估计，并且使用估计的轮胎-道路摩擦力来启动以控制车辆和/或通知车辆的操作者的动作。
技术实现思路
在一个示例性实施例中，描述了一种用于在安全系统接合之前估计在车辆中的轮胎-道路摩擦力的方法，该方法包括基于一个或多个车轮速度、加速度和轮胎压力测量来计算用于车辆的滑移。该方法还包括基于加速度和滑移来确定斜率(α)作为用于车辆的轮胎-道路摩擦力的指标。该方法还包括将斜率(α)发送到车辆的自主控制器，用于根据斜率(α)调整车辆运动学。在一个或多个示例中，在制动期间滑移是计算为的纵向滑移，其中V是车辆速度、ω是车轮速度、以及R是基于轮胎压力测量和车辆重量的有效车轮半径。在一个或多个示例中，在加速期间纵向滑移计算为进一步，在一个或多个示例中，滑移是横向滑移，其计算为：其中ay是横向加速度，并且ax是加速度。在一个或多个示例中，确定斜率包括确定在加速度vs滑移的点的曲线图上的线的斜率，该线在从原点到由加速度和滑移的当前值表示的点绘制在曲线图上。该方法可以进一步包括在安全系统被接合之前基于斜率通知车辆的操作者。该方法可以进一步包括将斜率发送到与第二车辆相关联的第二控制器。在一个或多个示例中，该方法可以进一步包括将斜率发送到服务器计算机以警告其他车辆关于表面摩擦力。再进一步，在一个或多个示例中，该方法包括基于滑移向车辆的操作者指示轮胎健康，该轮胎健康响应于滑移vs加速度低于预定的安全阈值而劣化。在另一示例性实施例中，描述了一种用于在车辆的安全系统接合之前主动地估计在车辆中的轮胎-道路摩擦力的系统。该系统包括一个或多个传感器和自主控制器以自主地操纵车辆。该系统进一步包括与一个或多个传感器和自主控制器耦合的摩擦力处理器。摩擦力处理器基于一个或多个车轮速度、加速度和轮胎压力测量来计算车辆的滑移。进一步，摩擦力处理器基于加速度和滑移来确定斜率(α)作为车辆的轮胎-道路摩擦力的指标。进一步，摩擦力处理器将斜率发送到车辆的自主控制器，用于根据斜率调整车辆运动学。在一个或多个示例中，在制动期间滑移是计算为的纵向滑移，其中V是车速、ω是车轮速度、以及R是基于轮胎压力测量和车辆重量的有效车轮半径。在一个或多个示例中，在加速期间纵向滑移计算为进一步，在一个或多个示例中，滑移是横向滑移，其计算为：其中ay是横向加速度，并且ax是加速度。在一个或多个示例中，确定斜率包括确定在加速度vs滑移的曲线图上的线的斜率，该线绘制在从原点到由加速度和滑移的当前值表示的点的曲线图上。该系统可以在安全系统被接合之前基于斜率通知车辆的操作者。该系统可以进一步将斜率发送到与第二车辆相关联的第二控制器。在一个或多个示例中，系统可以进一步将斜率发送到服务器计算机以警告其他车辆关于表面摩擦力。再进一步，在一个或多个示例中，该系统基于滑移向车辆的操作者指示轮胎健康，该轮胎健康响应于滑移vs加速度低于预定安全阈值而劣化。在又一示例性实施例中，描述了一种用于在车辆的安全系统接合之前主动地估计在车辆中的轮胎-道路摩擦力的车辆控制器。车辆控制器基于一个或多个车轮速度、加速度和轮胎压力测量来计算车辆的滑移。进一步，车辆控制器基于加速度和滑移来确定斜率(α)作为车辆的轮胎-道路摩擦力的指标。进一步，车辆控制器根据斜率自主地调整车辆运动学。在一个或多个示例中，在制动期间滑移是纵向滑移，其计算为其中V是车速、ω是车轮速度、以及R是基于轮胎压力测量和车辆重量的有效车轮半径。在一个或多个示例中，在加速期间纵向滑移计算为进一步，在一个或多个示例中，滑移是横向滑移计算为：其中ay是横向加速度，并且ax是加速度。在一个或多个示例中，确定斜率包括确定在加速度vs滑移的曲线图上的线的斜率，该线在从原点到由加速度和滑移的当前值表示的点绘制在曲线图上。车辆控制器可以进一步在安全系统接合之前基于斜率通知车辆的操作者。车辆控制器可以进一步将斜率发送到与第二车辆相关联的第二控制器。在一个或多个示例中，车辆控制器可以进一步将斜率发送到服务器计算机以警告其他车辆关于表面摩擦力。再进一步，在一个或多个示例中，车辆控制器基于滑移向车辆的操作者指示轮胎健康，该轮胎健康响应于滑移vs加速度低于预定安全阈值而劣化。从以下结合附图的详细描述中，本公开的上述特征和优点以及其它特征和优点是显而易见的。附图说明其他特征，优点以及细节仅通过示例出现在以下详细描述中，该详细描述参考附图，其中：图1是根据一个或多个实施例的包括用于估计摩擦力的表面系数的车辆稳定性控制系统和处理器的车辆的示意性平面图；图2描述了根据一个或多个实施例的摩擦力处理器的框图；图3描述了根据一个或多个实施例的示例性加速度vs滑动平面的示例；图4描述了示出根据一个或多个实施例的不同类型的路面的计算出的滑移的曲线图示例图；图5描述了示出根据一个或多个实施例的在不同有效载荷处的道路表面的计算出的滑移的示例曲线图；图6描述了示出根据一个或多个实施例的在不同轮胎压力处的道路表面的计算出的滑移的示例曲线图；图7描述了根据一个或多个实施例的用于在车辆的安全系统接合之前估计轮胎-路面摩擦力的流程图；图8描述了示出根据一个或多个实施例的处于不同年龄的轮胎的计算出的滑移的示例曲线图；和图9描述了根据一个或多个实施例的用于基于滑移来确定轮胎健康并且基于轮胎健康来操纵车辆的流程图。具体实施方式以下描述本质上仅仅是示例性的，并不旨在限制本公开、其应用或用途。应当理解的是，在整个附图中，相应的附图标记表示相同或相应的部件和特征。如本文所使用的，术语模块涉及处理电路，该处理电路系统可以包括专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共享的、专用的或组群)和存储器、组合逻辑电路、和/或提供所描述的功能的其它适当组件。如前所述，对于在运动中的车辆，低于预定阈值的轮胎-道路摩擦力可能是事故的主要原因。轮胎-道路摩擦力可以由轮胎-道路摩擦力系数表示。准确低估计轮胎-路面摩擦力系数是技术挑战。进一步，以低成本(没有附加传感器)准确低估计轮胎-道路摩擦力系数是技术挑战。再进一步，通常在现代车辆中，当经历滑移、或轮胎-道路摩擦力的改变时，车辆的安全系统，诸如主动制动系统或任何其它系统被激活，其由于(多个)安全系统的动作而改变轮胎-道路摩擦力值。在本文描述的技术解决方案提出这样的技术挑战，并且在车辆的安全系本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在安全系统接合之前主动地估计车辆中的轮胎‑道路摩擦力的方法，所述方法包括：基于一个或多个车轮速度、加速度和轮胎压力测量计算所述车辆的滑移；基于所述加速度和所述滑移确定斜率(α)作为所述车辆的轮胎‑道路摩擦力的指标；和将所述斜率(α)发送到所述车辆的自主控制器，用于根据所述斜率(α)调节车辆运动学。

【技术特征摘要】
2018.02.22 US 15/9026371.一种用于在安全系统接合之前主动地估计车辆中的轮胎-道路摩擦力的方法，所述方法包括：基于一个或多个车轮速度、加速度和轮胎压力测量计算所述车辆的滑移；基于所述加速度和所述滑移确定斜率(α)作为所述车辆的轮胎-道路摩擦力的指标；和将所述斜率(α)发送到所述车辆的自主控制器，用于根据所述斜率(α)调节车辆运动学。2.如权利要求1所述的方法，其中所述滑移是在制动期间计算为和在加速期间计算为的纵向滑移，其中V是车辆速度，ω是车轮速度，R是基于所述轮胎压力测量和所述车辆重量的有效车轮半径。3.如权利要求1所述的方法，其中所述滑移是计算为的横向滑移：其中ay是横向加速度，并且ax是纵向加速度。4.如权利要求1所述的方法，其中确定所述斜率包括确定在所述加速度vs滑移的曲线图上的线的斜率，所述线绘制在从原点到由所述加速度和所述滑移的当前值表示的点的曲线图上。5.如权利要求1所述的方法，进一步包括，在所述安全系统被接合之前，基于所述斜率向所述车辆的操作者通知。6.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·加普亚，M·朱杜科夫斯基，
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