一种车速校准装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及电子电器领域，提出了一种车速校准装置及方法。所述车速校准装置包括轮速传感器、环境信息采集模块、实时车速计算模块、参考车速计算模块、校准信息获得模块和车速校准模块。通过环境信息采集模块采集周边环境信息，获得参考车速。通过轮速传感器获得轮速信息，计算实时车速。将参考车速和实时车速进行比对，获得校准系数。所述采集环境信息的方式可以有多种，最终获得多组参考车速及对应的校准系数，根据置信度权重获得最终的校准信息，根据所述信息进行实时车速的校准。所述车速校准装置及方法可以实时有效地增强高速自动驾驶的输入信号精确性，大幅提高功能安全水平。

A Speed Calibration Device and Method

【技术实现步骤摘要】
一种车速校准装置及方法
本专利技术涉及电子电器领域，尤其涉及一种车速校准装置及方法。
技术介绍
轮速传感器作为汽车的基础元器件，主要用来测量车轮转速和计算实际车速，是整车运行过程的重要参数。对于现代汽车而言，轮速信息是必不可少的，汽车动态控制系统、汽车电子稳定程序、防抱死制动系统、自动变速器的控制系统等都需要轮速信息。所以轮速传感器是现代汽车中最为关键的传感器之一。在主动安全领域，其测量结果用于计算汽车周围环境中运动物体的绝对速度、作为主动安全功能的决策条件，直接影响了各项功能的准确性和功能安全等级。一般来说，所有的转速传感器都可以作为轮速传感器，但是考虑到车轮的工作环境以及空间大小等实际因素，常用的轮速传感器主要有：磁电式轮速传感器、霍尔式轮速传感器。虽然霍尔式轮速传感器弥补了磁电式轮速传感器频率响应不高和抗电磁波干扰能力差的不足，但仍无法避免在高速行驶时，由于轮胎在风阻压力下变形导致的计算误差。在轮胎侧偏、侧倾等情况下，轮胎的半径等信息发生改变，增加计算误差，导致了轮速传感器测量汽车纵向速度不准的现象。自车车速对高速自动驾驶的相关功能的状态判断和控制决策都起到至关重要的作用，是高速自动驾驶功能安全的重要影响因素。虽然目前轮速传感器已经发展的较为成熟，但在高速行驶时，轮胎因风阻压力、载荷变化、路面激励而导致的变形仍无准确计算方法，因此轮速传感器仍然存在着一定误差。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是高速行驶时轮速传感器存在误差的问题。为了解决上述问题，本专利技术提出了一种车速校准装置及方法，本专利技术具体是以如下技术方案实现的：本专利技术的第一个方面提出了一种车速校准装置，所述装置包括：轮速传感器、环境信息采集模块、实时车速计算模块、参考车速计算模块、校准信息获得模块和车速校准模块；所述轮速传感器用于获得实时的车轮转速；所述环境信息采集模块用于采集环境信息，所述环境信息包括图像信息、雷达信息和定位信息；所述实时车速计算模块用于根据车轮转速信息计算实时车速；所述参考车速计算模块用于根据环境信息计算参考车速；所述轮速传感器状态判断模块用于对比实时车速和参考车速，判断轮速传感器是否存在计算误差；所述校准信息获得模块用于当判断轮速传感器存在计算误差时，获得校准信息；所述车速校准模块用于根据获得的校准信息，对实时车速进行校准。进一步地，所述环境信息采集模块包括多个环境信息采集单元，所述每个环境信息采集单元通过不同的方式采集环境信息。进一步地，所述参考车速计算模块包括多个参考车速计算单元，所述参考车速计算单元与环境信息采集单元对应，分别根据每个环境采集单元采集的环境信息，进行参考车速的计算。进一步地，所述轮速传感器状态判断模块包括纵向车速获得单元和车速对比单元；所述纵向车速获得单元用于获得实时纵向车速和参考纵向车速，所述实时纵向车速为实时车速在汽车纵轴方向上的车速，所述参考纵向车速为参考车速在汽车纵轴方向上的车速；所述车速对比单元用于对比实时纵向车速和参考纵向车速，判断轮速传感器结果是否存在计算误差。进一步地，所述校准信息获得模块包括校准系数获得单元、置信度权重判断单元和校准系数融合单元；所述校准系数获得单元用于根据实时纵向车速和参考纵向车速，获得校准系数，每个参考纵向车速对应一个校准系数；所述置信度权重判断单元用于根据每个环境信息采集单元的可靠性，判断每个参考纵向车速的置信度权重；所述校准系数融合单元用于融合置信度权重和校准系数，获得校准信息。具体地，所述车速校准装置引入轮速传感器校准系数概念，用K表示，校准系数初始值为1，假设当前校准系数范围为[0.95,1.05]。其中，K的取值与实时纵向车速和参考纵向车速的速度差有关，所述计算公式如下：式中，V2表示环境模型探测车速的纵向车速，为参考纵向车速，V1表示轮速传感器探测车速的纵向车速，为实时纵向车速，a为设计参数，a值越大，K的变化率越小。将获得的多个校准系数，根据各自的置信度权重，融合得到一个更为准确可靠的校准信息，使用所述校准信息进行实时车速的校准。所述置信度权重由采集单元探测信息的可靠程度进行判断，比如说，毫米波雷达采集的雷达回波信号置信度会高一些，而定位单元采集到的定位信息置信度会低一些，采集单元采集到的信息越精确，置信度就越高，置信度权重也越大。所述融合后的校准系数计算公式如下：假设当前传感器的个数为n,各传感器计算出的纵向车速校准系数分别为K1、K2、……、Kn，各传感器当前的置信度权重分别为P1、P2、……、Pn，则融合的校准系数为：修正后的实时纵向车速会进作为下一周期实时纵向车速校准的输入，重复上述校准过程。本专利技术的第二个方面提出了一种车速校准方法，所述方法包括：获取轮速信息；根据轮速信息，获取实时车速；通过不同的环境信息采集单元采集周边环境信息；根据周边环境信息，获取对应的参考车速；对比实时车速和参考车速，判断实时车速是否存在误差；当判断车速存在误差时，获得校准信息；根据校准信息，对实时纵向车速进行校准。进一步地，获得实时车速的实时纵向车速，获得参考车速的参考纵向车速，对比实时纵向车速和参考纵向车速，判断实时纵向车速是否存在计算误差。进一步地，判断实时纵向车速存在计算误差后，根据实时纵向车速和参考纵向车速，获得校准系数。进一步地，根据每个环境信息采集单元的可靠性，判断每个参考纵向车速的置信度权重；融合置信度权重和校准系数，获得校准信息。进一步地，根据校准信息对实时车速进行校准后，所述校准后的实时车速作为下一周期的实时车速输入。具体地，所述车速校准装置引入轮速传感器校准系数概念，用K表示，校准系数初始值为1，假设当前校准系数范围为[0.95,1.05]。其中，K的取值与实时纵向车速和参考纵向车速的速度差有关，所述计算公式如下：式中，V2表示环境模型探测车速的纵向车速，为参考纵向车速，V1表示轮速传感器探测车速的纵向车速，为实时纵向车速，a为设计参数，a值越大，K的变化率越小。将获得的多个校准系数，根据各自的置信度权重，融合得到一个更为准确可靠的校准信息，使用所述校准信息进行实时车速的校准。所述置信度权重由采集单元探测信息的可靠程度进行判断，比如说，毫米波雷达采集的雷达回波信号置信度会高一些，而定位单元采集到的定位信息置信度会低一些，采集单元采集到的信息越精确，置信度就越高，置信度权重也越大。所述融合后的校准系数计算公式如下：假设当前传感器的个数为n,各传感器计算出的纵向车速校准系数分别为K1、K2、……、Kn，各传感器当前的置信度权重分别为P1、P2、……、Pn，则融合的校准系数为：修正后的实时纵向车速会进作为下一周期实时纵向车速校准的输入，重复上述校准过程。采用上述技术方案，本专利技术所述的一种车速校准装置及方法，具有如下有益效果：1)本专利技术提出了一种车速校准装置，所述车速校准装置能够采集周边环境信息，通过周边环境信息获得参考车速，比较参考车速和通过轮速信息计算的实时车速，获得校准系数对实时车速进行校准，避免了在高速行驶时，轮胎因风阻压力、载荷变化、路面激励而导致的变形而无法准确计算车速；2)本专利技术提出的车速校准装置，在采集周边环境信息时，能够通过图像采集、雷达采集等不同的采集方式采集周边环境信息，并分别计算这些信息所对应的参考车速，因此获得多个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车速校准装置，其特征在于，所述装置包括：轮速传感器、环境信息采集模块、实时车速计算模块、参考车速计算模块、校准信息获得模块和车速校准模块；所述轮速传感器用于获得实时的车轮转速；所述环境信息采集模块用于采集环境信息，所述环境信息包括图像信息、雷达信息和定位信息；所述实时车速计算模块用于根据车轮转速信息计算实时车速；所述参考车速计算模块用于根据环境信息计算参考车速；所述轮速传感器状态判断模块用于对比实时车速和参考车速，判断实时车速是否存在计算误差；所述校准信息获得模块用于当判断实时车速存在计算误差时，获得校准信息；所述车速校准模块用于根据获得的校准信息，对实时车速进行校准。

【技术特征摘要】
1.一种车速校准装置，其特征在于，所述装置包括：轮速传感器、环境信息采集模块、实时车速计算模块、参考车速计算模块、校准信息获得模块和车速校准模块；所述轮速传感器用于获得实时的车轮转速；所述环境信息采集模块用于采集环境信息，所述环境信息包括图像信息、雷达信息和定位信息；所述实时车速计算模块用于根据车轮转速信息计算实时车速；所述参考车速计算模块用于根据环境信息计算参考车速；所述轮速传感器状态判断模块用于对比实时车速和参考车速，判断实时车速是否存在计算误差；所述校准信息获得模块用于当判断实时车速存在计算误差时，获得校准信息；所述车速校准模块用于根据获得的校准信息，对实时车速进行校准。2.根据权利要求1所述的一种车速校准装置，其特征在于，所述环境信息采集模块包括多个环境信息采集单元，所述每个环境信息采集单元通过不同的方式采集环境信息。3.根据权利要求2所述的一种车速校准装置，其特征在于，所述参考车速计算模块包括多个参考车速计算单元，所述参考车速计算单元与环境信息采集单元对应，分别根据每个环境采集单元采集的环境信息，进行参考车速的计算。4.根据权利要求1所述的一种车速校准装置，其特征在于，所述轮速传感器状态判断模块包括纵向车速获得单元和车速对比单元；所述纵向车速获得单元用于获得实时纵向车速和参考纵向车速，所述实时纵向车速为实时车速在汽车纵轴方向上的车速，所述参考纵向车速为参考车速在汽车纵轴方向上的车速；所述车速对比单元用于对比实时纵向车速和参考纵向车速，判断实时纵向车速是否存在计算误差。...

【专利技术属性】
技术研发人员：司远，张韬，张亚彬，张谦，
申请(专利权)人：浙江吉利控股集团有限公司，浙江吉利汽车研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33