用于基于数据融合来估计车辆速度的系统技术方案

本发明专利技术公开了用于基于数据融合来估计车辆速度的系统

【技术实现步骤摘要】
用于基于数据融合来估计车辆速度的系统


[0001]本公开涉及一种用于通过将从多个传感器收集到的数据和基于各种估计方案估计的车辆状态融合来估计车辆的纵向速度和横向速度的系统，其中基于单一状态估计方案来执行数据融合
。

技术介绍

[0002]现今，许多车辆配备有用于增强驾驶员控制的运动控制系统
。
车辆运动控制系统依赖于车辆的几种基本状态，诸如（例如）在各种操作条件下的所估计的纵向和横向速度
。
一般而言，基于由轮速传感器进行的角轮速度测量来确定纵向速度
。
使用由轮速计算的纵向速度的一个问题是，在一些类型的操作条件期间，所计算的纵向速度可能并不总是等于实际或真实的车辆速度
。
例如，当车辆正在潮湿
、
积雪或结冰的道路上行驶时，车辆的车轮往往会打滑
。
由于车轮打滑，因此基于从轮速传感器测量的轮速估计的纵向速度可以不同于实际纵向速度
。
[0003]除了上述挑战之外，当车辆正以非常低的速度行驶时，可能无法准确地估计纵向速度
。
当轮速传感器不可操作或无法记录数据时，也可能无法准确估计纵向速度
。
[0004]因此，虽然当前系统实现了其预期目的，但在本领域中需要一种用于在不同的操作条件下估计纵向和横向速度的改进方法
。

技术实现思路

[0005]根据若干方面，公开了一种用于估计车辆的横向速度和纵向速度的系统，该系统包括用于监测指示车辆的行驶状态的数据的多个传感器
。
该系统包括一个或多个控制器，该一个或多个控制器与多个传感器进行电子通信
。
一个或多个控制器执行指令以从多个传感器接收指示车辆的行驶状态的数据
。
一个或多个控制器基于指示车辆的行驶状态的数据来估计车辆的至少一种初始估计状态，并且将指示车辆的行驶状态的数据与车辆的至少一种初始估计状态融合在一起，以基于单一状态估计方案来确定车辆的横向速度和纵向速度
。
[0006]在另一方面中，指示车辆的行驶状态的数据包括车辆的一个或多个车轮的车轮角速度（
angular wheel speed velocity
）
。
[0007]在另一方面中，指示车辆的行驶状态的数据包括车辆的横摆角速度（
yaw rate
）和车身加速度
。
[0008]在又一方面中，车辆的至少一种初始估计状态是车辆的初始纵向速度
。
[0009]在一个方面中，一个或多个控制器执行指令以基于拐角轮速（
corner wheel velocity
）估计和车轮状态信号来估计初始纵向速度
。
[0010]在另一方面中，一个或多个控制器执行指令以基于全球定位系统（
GPS
）信号来估计初始纵向速度
。
[0011]在又一方面中，一个或多个控制器执行指令以便：收集车辆周围的环境的原始图
像数据；以及基于原始图像数据来确定横向偏差和道路曲率，其中横向偏差和道路曲率是虚拟测量
。
[0012]在一个方面中，一个或多个控制器执行指令以便：接收车辆正在经历特定重置事件的一个或多个通知；以及响应于接收到一个或多个通知，重置初始状态估计和相关联的初始状态误差协方差的至少一部分
。
[0013]在另一方面中，一个或多个控制器执行指令以便：将初始状态估计和相关联的初始状态误差协方差重置为最后已知值或初始化值
。
[0014]在又一方面中，一个或多个控制器执行指令以便：通过重新计算初始状态估计和相关联的初始状态误差协方差来重置初始状态估计和相关联的初始状态误差协方差
。
[0015]在一个方面中，一个或多个通知包括以下各者中的一者或多者：重启指示符和不可操作传感器指示符
。
[0016]在另一方面中，重启指示符表示为布尔变量并且指示车辆或一个或多个控制器何时已重启
。
[0017]在又一方面中，不可操作传感器指示符指示多个传感器中的一者或多者是不可操作的
。
[0018]在一个方面中，一个或多个控制器执行指令以便：基于坡度和表面值来重新计算初始状态估计和相关联的初始状态误差协方差
。
[0019]在另一方面中，坡度和表面值包括以下各者中的至少一者：道路角度
、
坡角（
bank angle
）以及摩擦系数
。
[0020]在又一方面中，一个或多个控制器执行指令以便：基于与多个传感器和车辆模式相关的一个或多个过程和噪声变量来为每个时间步骤调整过程噪声协方差矩阵和测量噪声协方差矩阵
。
[0021]在一个方面中，一个或多个过程和噪声变量包括以下各者中的一者或多者：传感器置信区间信息
、
测量权重不足（
underweight
）信息以及过程和测量噪声增益调度
。
[0022]在另一方面中，一个或多个控制器执行指令以便：将传感器置信区间信息与从多个传感器收集到的指示车辆的行驶状态的数据进行比较
。
一个或多个控制器基于传感器置信区间信息来计算从多个传感器收集到的数据的可靠性和置信水平；以及基于传感器置信区间信息与从多个传感器收集到的指示车辆的行驶状态的数据之间的比较来确定传感器故障
。
[0023]在一个方面中，一个或多个控制器执行指令以便：响应于确定传感器故障，生成将过程噪声协方差矩阵和测量噪声协方差矩阵加权的测量权重不足信息
。
[0024]在另一方面中，单一状态估计方案是以下各者中的一者：扩展卡尔曼滤波器
、
无迹或西格玛点卡尔曼滤波器
、
粒子滤波器
、
信息滤波器以及交互多模型滤波器或对应平方根实现
。
[0025]本专利技术还公开了如下技术方案：方案
1. 一种用于估计车辆的横向速度和纵向速度的系统，所述系统包括用于监测指示所述车辆的行驶状态的数据的多个传感器，所述系统包括：一个或多个控制器，所述一个或多个控制器与所述多个传感器进行电子通信，所述一个或多个控制器执行指令以便：
从所述多个传感器接收指示所述车辆的所述行驶状态的所述数据；基于指示所述车辆的所述行驶状态的所述数据来估计所述车辆的至少一种初始估计状态；以及将指示所述车辆的所述行驶状态的所述数据与所述车辆的所述至少一种初始估计状态融合在一起，以基于单一状态估计方案来确定所述车辆的所述横向速度和纵向速度
。
[0026]方案
2. 根据方案1所述的系统，其中指示所述车辆的所述行驶状态的所述数据包括所述车辆的一个或多个车轮的车轮角速度
。
[0027]方案
3. 根据方案2所述的系统，其中指示所述车辆的所述行驶状本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于估计车辆的横向速度和纵向速度的系统，所述系统包括用于监测指示所述车辆的行驶状态的数据的多个传感器，所述系统包括：一个或多个控制器，所述一个或多个控制器与所述多个传感器进行电子通信，所述一个或多个控制器执行指令以便：从所述多个传感器接收指示所述车辆的所述行驶状态的所述数据；基于指示所述车辆的所述行驶状态的所述数据来估计所述车辆的至少一种初始估计状态；以及将指示所述车辆的所述行驶状态的所述数据与所述车辆的所述至少一种初始估计状态融合在一起，以基于单一状态估计方案来确定所述车辆的所述横向速度和纵向速度
。2.
根据权利要求1所述的系统，其中指示所述车辆的所述行驶状态的所述数据包括所述车辆的一个或多个车轮的车轮角速度
。3.
根据权利要求2所述的系统，其中指示所述车辆的所述行驶状态的所述数据包括所述车辆的横摆角速度和车身加速度
。4.
根据权利要求1所述的系统，其中所述车辆的所述至少一种初始估计状态是所述车辆的初始纵向速度
。5.
根据权利要求4所述的系统，其中所述一个或多个控制器执行指令以基于拐角轮速估计和车轮状态信号来估计所述初始纵...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭华林，P，
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：