CN107406080A - 车辆参考速度估计设备和方法 - Google Patents

车辆参考速度估计设备和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107406080A
CN107406080A CN201680012565.9A CN201680012565A CN107406080A CN 107406080 A CN107406080 A CN 107406080A CN 201680012565 A CN201680012565 A CN 201680012565A CN 107406080 A CN107406080 A CN 107406080A
Authority
CN
China
Prior art keywords
vehicle
confidence
value
controller
wheel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201680012565.9A
Other languages
English (en)
Inventor
斯蒂芬·多克尔
胡安·赫雷拉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jaguar Land Rover Ltd
Original Assignee
Land Rover UK Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Land Rover UK Ltd filed Critical Land Rover UK Ltd
Publication of CN107406080A publication Critical patent/CN107406080A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/10—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to vehicle motion
    • B60W40/105—Speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/10—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to vehicle motion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P21/00—Testing or calibrating of apparatus or devices covered by the preceding groups
    • G01P21/02—Testing or calibrating of apparatus or devices covered by the preceding groups of speedometers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/50—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring linear speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W2050/0001—Details of the control system
    • B60W2050/0043—Signal treatments, identification of variables or parameters, parameter estimation or state estimation
    • B60W2050/0052—Filtering, filters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W2050/0062—Adapting control system settings
    • B60W2050/0075—Automatic parameter input, automatic initialising or calibrating means
    • B60W2050/0083—Setting, resetting, calibration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2420/00—Indexing codes relating to the type of sensors based on the principle of their operation
    • B60W2420/90—Single sensor for two or more measurements
    • B60W2420/905—Single sensor for two or more measurements the sensor being an xyz axis sensor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00—Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/10—Longitudinal speed
    • B60W2520/105—Longitudinal acceleration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00—Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/26—Wheel slip
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2540/00—Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/10—Accelerator pedal position
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2540/00—Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/12—Brake pedal position
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2556/00—Input parameters relating to data
    • B60W2556/20—Data confidence level

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

本公开涉及用于估计车辆参考速度(V)中的置信度的设备(1)。该设备包括控制器，所述控制器具有：电子处理器(21)，其具有用于接收至少一个第一车辆操作参数的电输入端；以及电子存储器装置(23)，其电耦接至电子处理器，并且具有存储于其中的指令。电子处理器(21)被配置成访问存储器装置(23)并且执行存储在其中的指令，使得电子处理器(21)可操作成监测至少一个第一车辆操作参数；并且计算表示车辆参考速度中的置信度的置信值(F1)，所述置信值(F1)根据车辆操作参数被计算。

Description

车辆参考速度估计设备和方法
技术领域
本公开涉及用于估计车辆参考速度的设备；结合车辆参考估计设备的车辆；以及估计车辆参考速度中的置信度的方法。
背景技术
车辆的瞬时状态由车辆俯仰、车辆侧倾和车辆横摆的状态参数定义。车辆状态在车辆运动时例如由于车辆的加速/减速以及车辆行驶表面的坡度变化而连续变化。车载动态控制系统利用车辆状态来例如控制车辆的稳定性。
在机动车辆领域中，已知使用惯性监测单元(IMU)来连续监测六自由度中的车辆加速度以监测车辆状态。期望的是从IMU获得更可靠的数据，并且潜在地通过减少其中加速度和速度被测量的自由度的数量来简化IMU。一种方法是使用所测量的动态参数来估计车辆状态。然而，由车辆传感器计算的全局状态估计对噪声敏感，并且在特定情况下易受高误差水平影响。可以使用信号滤波来减小这些情况下的下冲和过冲。然而，对于大的信噪比，需要强滤波，这导致在瞬态情况下的差的估计。
正是在这种背景下，已经设想出了本发明。至少在特定实施方式中，本发明寻求克服或改善与已知车辆状态估计系统相关联的一些缺点。
发明内容
本发明的方面涉及用于估计车辆参考速度的设备；结合车辆参考估计设备的车辆；以及估计车辆参考速度的置信度的方法。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于估计车辆参考速度的置信度的设备，所述设备包括：
控制器，包括电子处理器，所述电子处理器具有用于接收至少一个第一车辆操作参数的电输入端；
电子存储器装置，电耦接至所述电子处理器并且具有存储于其中的指令；
其中，所述电子处理器被配置成访问所述存储器装置并且执行存储在其中的指令，使得所述电子处理器可操作成：
监测所述至少一个第一车辆操作参数；以及
计算表示所述车辆参考速度中的所述置信度的置信值，所述置信值根据所述车辆操作参数被计算。
控制器可以被配置成确定车辆操作参数的变化率；并且根据所确定的变化率计算置信值。控制器可以被配置成对所确定的变化率应用滤波器；并且根据经滤波的变化率来计算置信值。
车辆操作参数可以包括车辆动态参数。车辆动态参数可以是纵向车辆加速度。
车辆操作参数可以包括车辆控制输入。车辆控制输入可以是油门踏板位置或者制动踏板位置。
车辆操作参数可以包括车辆的至少一个车轮的车轮滑移测量值。可以将车轮滑移测量值与查找表进行比较以生成置信值。
控制器可以被配置成生成多个所述置信值，每个置信值根据不同的操作参数生成；并且其中，控制器被配置成选择表示车辆参考速度中的最低置信度的置信值。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于估计车辆参考速度的置信度的设备，所述设备包括：
控制器，包括电子处理器，所述电子处理器具有用于接收第一车辆操作参数和第二车辆操作参数的电输入端；
电子存储器装置，电耦接至所述电子处理器并且具有存储在其中的指令；
其中，所述电子处理器被配置成：
根据所述第一车辆操作参数来计算第一置信值；
根据所述第二车辆操作参数来计算第二置信值；以及
根据所计算的第一置信值和第二置信值中的表示所述车辆参考速度中的所述最低置信度的一个置信值来设置车辆参考置信值。
第一车辆操作参数和/或所述第二车辆操作参数可以包括车辆动态参数。
第一车辆操作参数和/或第二车辆操作参数可以包括车辆控制输入。车辆控制输入可以包括油门踏板位置信号或者制动压力踏板信号。
控制器可以被配置成对第一和第二置信值进行归一化。第一和第二置信值可以例如通过施加增益被归一化。
第一置信值可以与第一车辆操作参数成比例(正比或反比)；并且/或者第二置信值可以与第二车辆操作参数成比例(正比或反比)。
控制器可以被配置成确定第一车辆操作参数的第一变化率，并且第一置信值可以根据所确定的第一变化率被计算。控制器可以被配置成确定第二车辆操作参数的第二变化率，并且第二置信值可以根据所确定的第二变化率被计算。
控制器可以被配置成根据所确定的置信值设置信号滤波器的工作频率。信号滤波器可以是可变信号滤波器。信号滤波器可以是低通信号滤波器。
控制器可以被配置成对至少第一车辆参考速度应用信号滤波器。第一车辆参考速度可以从第一源获得。车辆参考速度可以根据车辆的至少一个车轮的测量的车轮速度被确定。
控制器可以被配置成对第二车辆参考速度应用信号滤波器。第二车辆参考速度可以从第二源获得。第二源可以包括所测量的纵向加速度信号。
电子处理器可以被配置成将置信值输出至车辆动态控制器。
根据本发明的另一方面，提供了一种车辆，包括如本文中所述的设备。
根据本发明的又一方面，提供了一种确定车辆参考速度中的置信度的方法，所述方法包括：
监测至少一个第一车辆操作参数；以及
计算表示车辆参考速度中的置信度的置信值，所述置信值根据车辆操作参数被计算。
该方法可以包括确定车辆操作参数的变化率；以及根据所确定的变化率来计算置信值。
该方法可以包括对所确定的变化率应用滤波器；以及根据经滤波的变化率来计算置信值。
车辆操作参数可以包括车辆动态参数。车辆动态参数可以是纵向车辆加速度。
车辆操作参数可以包括车辆控制输入。车辆控制输入可以是油门踏板位置或者制动踏板位置。
车辆操作参数可以包括至少一个车轮的车轮滑移测量值。车轮滑移测量值可以与查找表进行比较以生成置信值。
该方法可以包括：生成多个所述置信值，每个置信值根据不同的操作参数来生成；以及选择表示车辆参考速度中的最低置信度的置信值。
根据本发明的又一方面，提供了一种估计车辆参考速度中的置信度的方法，所述方法包括：
根据第一车辆操作参数来计算第一置信值；
根据第二车辆操作参数来计算第二置信值；以及
根据所述第一和第二置信值中的表示所述车辆参考速度中的最低置信度的一个置信值来设置车辆参考置信值。
第一车辆操作参数和/或所述第二车辆操作参数可以包括车辆动态参数。
第一车辆操作参数和/或所述第二车辆操作参数可以包括车辆控制输入。
控制器可以被配置成对第一置信值和/或第二置信值进行归一化。可以应用增益以对第一置信值和/或第二置信值进行归一化。
第一置信值可以与第一车辆操作参数成比例(正比或反比)。第二置信值可以与第二车辆操作参数成比例(正比或反比)。
该方法可以包括：确定第一车辆操作参数的第一变化率；以及根据所确定的第一变化率来计算第一置信值。该方法可以包括：确定第二车辆操作参数的第二变化率；以及根据所确定的第二变化率来计算第二置信值。
控制器可以被配置成根据所确定的置信值来设置信号滤波器的工作频率。该方法可以包括对至少第一车辆参考速度应用信号滤波器。
车辆参考速度可以根据所测量的车辆的至少一个车轮的车轮速度来确定。
该方法可以包括对第二车辆参考速度应用信号滤波器。第二车辆参考速度可以从第二源获得。
该方法可以包括将置信值输出至车辆动态控制器。
本文所述的任何控制器或多个控制器可以适当地包括具有一个或更多个电子处理器的控制单元或计算装置。因此，该系统可以包括单个控制单元或电子控制器，或者替选地，控制器的不同功能可以在不同的控制单元或控制器中实施或被托管在其中。如本文所使用的，术语“控制器”或“控制单元”将被理解为包括单个控制单元或控制器以及统一操作的多个控制单元或控制器二者以提供任何所述控制功能。为了对控制器进行配置，可以提供适当的指令的集合，所述指令在被执行时使得所述控制单元或计算装置实现本文指定的控制技术。该组指令可以适当地嵌入在所述一个或更多个电子处理器中。可替选地，该组指令可以作为存储在与所述控制器相关联的一个或更多个存储器上的软件被提供，以待在所述计算装置上执行。第一控制器可以实施为运行在一个或更多个处理器上的软件。一个或更多个其他控制器可以实施为运行在一个或更多个处理器(可选地，与第一控制器相同的一个或更多个处理器)上的软件。也可以使用其它合适的布置。
在本申请的范围内明确地预期到，在前述段落、权利要求和/或以下描述和附图中阐述的各个方面、实施方式、示例和替代方案以及特别是其各个特征可以独立地使用或以任意组合的方式使用。也就是说，所有实施方式和/或任一实施方式的特征可以以任何方式和/或组合来进行组合，除非这些特征不相容。尽管原先没有以此方式声明，但是申请人保留改变任何原始提交的权利要求或相应地提交任何新的权利要求的权利，包括将任何原始提交的权利要求修改成从属于任何其他权利要求和/或合并任何其他权利要求的任何特征的权利。
附图说明
现在将参照附图仅作为示例来描述本发明的一个或更多个实施方式，其中：
图1示出了包含根据本发明的实施方式的车辆状态估计设备的车辆的示意图；
图2示出了在倾斜表面上行驶的车辆的俯仰角；
图3表示由设置在车辆上的惯性测量单元进行的测量；
图4示出了表示图3所示的全局俯仰角估计器的操作的流程图；
图5示出了车辆状态估计设备的处理器功能的示意性表示；
图6示出了将可变低通信号滤波器和可变高通信号滤波器应用于未滤波的全局俯仰角和相对车体俯仰角；
图7示出了用于控制图6所示的可变低通信号滤波器和可变高通信号滤波器的滤波系数的生成；
图8示出了表示生成置信值以确定滤波系数的处理器的操作的框图；
图9A、9B和9C示出了关于时间的第一组测量车辆参数；
图10A和10B示出了基于图9A至9C所示的所测量的车辆参数对俯仰估计进行动态滤波；
图11A、11B和11C示出了关于时间的第二组测量车辆参数；
图12A和12B示出了基于图11A至11C所示的所测量的车辆参数的对俯仰估计的动态滤波；
图13示出了包含根据本发明的另一实施方式的车辆参考速度估计设备的车辆的示意图；
图14示出了表示图13所示的车辆的参考速度的示意图；
图15示出了表示确定纵向车辆速度估计的流程图；
图16示出了表示确定参考速度置信度估计器和至车辆动态控制器的输出的流程图；
图17示出了表示根据控制输入对参考速度进行动态滤波的流程图；
图18示出了表示对车辆参考速度进行动态高通和低通滤波的流程图；
图19示出了表示根据所确定的参考速度置信度的侧滑比例导数控制器的操作的流程图。
具体实施方式
现在将参照附图描述全局俯仰角估计器形式的车辆状态估计设备1。
图1中示出了包含车辆状态估计设备1的车辆3的示意性表示。本实施方式中的车辆3是具有四个车轮FL、FR、RL、RR、惯性测量单元(IMU)5、油门踏板7、制动踏板9和方向盘11的机动车辆。设置有测量每个车轮FL、FR、RL、RR的转速的转速传感器13，以生成车轮速度信号WS1至WS4。车轮速度信号WS1至WS4用于确定车辆3的参考速度V，并且如本文所述，用于检测车轮滑转(spin)。设置有第一位置传感器15以测量油门踏板7的位置并输出油门踏板位置信号S1。设置有压力传感器17以测量制动系统中的液压并输出制动压力信号S2。设置有方向盘角度传感器19以测量方向盘11的转向角θ并输出转向角信号S3。
参照车辆3的纵轴X、横轴Y和垂直轴Z来定义车辆状态。车辆3的参考速度V沿纵轴X测量。如图2所示，围绕纵轴X的旋转被称为车辆侧倾；围绕横轴Y的旋转被称为车辆俯仰；并且围绕垂直轴Z的旋转被称为车辆横摆。车辆3的姿态由侧倾角θX(围绕纵轴X的角度旋转)、俯仰角θy(围绕横轴Y的角度旋转)以及横摆角θZ(围绕垂直轴Z的角度旋转)定义。IMU 5包括布置成测量六自由度中的加速度的加速度计，如图3所示。IMU 5包括适于测量车辆3的纵向加速度AX(即，沿着纵轴X的加速度)并输出纵向加速度信号的加速度计。合适的IMU是本领域已知的并且已有描述，例如由Bosch-Sensortec制造的测量六自由度的IMU BMI055。
车辆3的俯仰角θy与横轴相关并且被称为全局俯仰角θy。全局俯仰角θY包括道路俯仰角θY1和相对车体俯仰角θY2。道路俯仰角θY1对应于道路(或车辆3所在的其他表面)的倾斜角度；并且相对车体俯仰角θY2对应于车体相对于道路俯仰角θY1的俯仰角。相对车体俯仰角θY2由于加速/减速力和/或车辆载荷而变化。全局俯仰角θy用于估计横向运动和速度，例如以确定车辆3的侧滑角。
如图1所示，车辆状态估计设备1包括耦接至系统存储器23的处理器21。处理器21被配置成执行保持在系统存储器23中的一组计算指令。处理器21与车辆通信网络(例如，控制器局域网(CAN)总线或FlexRay)进行通信，以接收车轮速度信号WS1至WS4、纵向加速度信号、油门踏板位置信号S1、制动压力信号S2和转向角信号S3。
由IMU 5输出的纵向加速度信号包含因重力而生成的分量，并且在横摆情况下包含来自向心加速度的分量。这些分量可能会污染纵向加速度信号并导致误差。为了确定全局俯仰角θy，根据参考速度V来确定车辆纯纵向加速度。参考速度V由处理器21或单独的处理器根据车轮速度信号WS1至WS4来计算。在本实施方式中，参考速度V被计算为车轮FL、FR、RL、RR的转速的平均值，然而，当然可以使用获得参考速度的任何其它已知方法，例如第二最慢转动车轮的速度或者车辆的两个未被驱动的车轮的平均速度。如将理解的，术语参考速度是本领域中用于描述从两个或更多个单独的车轮速度的速度中获得的车辆速度的术语。利用车辆3处于线性侧滑状态的假设，估计的车辆3后方的横向速度可以传递至IMU5的位置。该假设允许使用以下全局俯仰估计算法来计算全局俯仰角θy：
其中：θy是全局俯仰角；
αx是所测量的纵向加速度；
u是参考速度V的导数；
ωZ是围绕Z轴的角速度；
vy是所估计的横向速度；以及
g是由重力引起的加速度。
在图4所示的第一流程图100中提供了车辆状态估计设备1的操作概述。车辆状态估计设备1接收所测量的纵向加速度AX和参考速度V(步骤105)。使用全局俯仰估计算法来计算全局俯仰角θy的第一估计(步骤110)。对所计算的(原始)全局俯仰角θy应用可变频率滤波器以消除噪声或误差过冲。基于置信值来确定可变频率滤波器的工作频率，所述置信值提供对所计算的全局俯仰角θy的置信度的指示。根据至少一个车辆动态参数和/或至少一个控制输入来计算多个置信值，其中置信值之一被选择以确定控制可变频率滤波器的工作频率的滤波系数。在本实施方式中，所述至少一个车辆动态参数包括影响所确定的参考速度V的准确度的车轮滑转；并且由车辆状态估计设备1接收的至少一个控制输入包括油门踏板位置信号S1和/或制动压力信号S2(步骤115)。执行检查以确定控制输入是否有效(步骤120)，例如以确定所检测的控制输入的变化率是否大于定义的阈值。如果车辆状态估计设备1确定控制输入无效，则不需要动作(步骤125)。如果车辆状态估计设备1确定控制输入有效，则对置信值进行动态修改。所确定的置信值设置可变频率滤波器的工作频率，然后使用该滤波器对所计算的全局俯仰角θy进行滤波(步骤130)。将经滤波的全局俯仰信号作为经滤波的全局俯仰角估计θYF输出(步骤135)，该估计可以用于例如实现车辆动态控制。
在图5、6和7中示意性地表示处理器21。处理器21被配置成实现参考速度计算器25、全局俯仰计算器27、相对车体俯仰计算器29、滑移计算器31和置信度估计器33。处理器21还实现可变频率低通信号滤波器35和可变频率高通信号滤波器37。可变频率低通信号滤波器35的截止频率可以设置在零(0)赫兹与一(1)赫兹之间(含)。可变频率高通信号滤波器37的截止频率可以设置在零(0)赫兹与一(1)赫兹之间(含)。可变频率低通信号滤波器35的截止频率被设置为与可变频率高通信号滤波器37的截止频率相同的值。应当理解，对于不同的应用可以改变滤波范围。例如，0Hz至0.7Hz的滤波范围是可行的。
参考速度计算器25接收来自与每个车轮FL、FR、RL、RR相关联的转速传感器13的车轮速度信号WS1至WS4。利用车轮速度信号WS1至WS4来计算参考速度V，以确定车轮FL、FR、RL、RR的平均转速WS。参考速度V被输出至全局俯仰计算器27和滑移计算器31。如上所述，全局俯仰计算器27使用参考速度V和所测量的纵向加速度AX来计算全局俯仰角θy。全局俯仰角θy被输出至可变频率低通信号滤波器35。相对车体俯仰计算器29使用所测量的纵向加速度AX来确定相对车体俯仰角θY2。特别地，相对车体俯仰计算器29将所测量的纵向加速度AX与存储在系统存储器23中的根据经验获得的数据进行交叉引用，以确定与所测量的纵向加速度AX相应的相对车体俯仰角θY2。例如，可以引用所存储的俯仰坡度的值并将其乘以所测量的纵向加速度AX。相对车体俯仰角θY2被输出至可变频率高通信号滤波器37。
滑移计算器31将车轮速度信号WS1至WS4与参考速度V进行比较，以确定每个车轮FL、FR、RL、RR的车轮滑移。置信度估计器33接收所计算的每个车轮FL、FR、RL、RR的车轮滑移，以及所测量的纵向加速度AX、制动压力信号S2和油门踏板位置信号S1。置信度估计器33对所计算的全局俯仰角θy中的置信值F进行计算。在本实施方式中，置信值F在零(0)与一(1)的范围内，其中零(0)表示最大置信度，一(1)表示最小置信度。使用置信值F来确定滤波系数FC，以设置可变频率低通信号滤波器35的截止频率和可变频率高通信号滤波器37的截止频率。可变频率低通信号滤波器35的截止频率被设置为与可变频率高通信号滤波器37的截止频率相同的值，以提供互补的信号滤波。在本实施方式中，通过从一(1)中减去所确定的置信值F来计算滤波系数FC。因此，置信值F越小(表示所计算的全局俯仰角θy的置信度较高)，可变频率低通信号滤波器35和可变频率高通信号滤波器37的截止频率越高。相反，置信值F越大(表示所计算的全局俯仰角θy的置信度较低)，可变频率低通信号滤波器35和可变频率高通信号滤波器37的截止频率越低。如图6所示，全局俯仰角θy由可变频率低通信号滤波器35进行滤波；并且相对车体俯仰角θY2由可变频率高通信号滤波器37进行滤波。处理器21对经滤波的信号进行求和以生成经滤波的全局俯仰角估计θYF。
现在将参照图8所示的框图200更详细地描述置信度估计器33的操作。
置信度估计器33接收所测量的纵向加速度AX，并且确定纵向加速度AX相对于时间的变化率(步骤205)，其可以称为加速度变化率。对变化率信号(步骤210)和确定的合成信号的幅度(步骤215)应用第一离散高频滤波器(例如3Hz至5Hz)。然后施加第一增益K1(步骤220)以生成第一置信值F1，该第一置信值F1基于车辆3的纵向加速度AX的当前变化率提供对所计算的全局俯仰角度θy的置信度的指示。在本实施方式中，第一增益K1被设置为0.08，但是该值可以被校准以适合特定应用。第一置信值F1被输出至比较器39。
置信度估计器33接收油门踏板位置信号S1并确定油门踏板位置相对于时间的变化率(步骤225)。对变化率的信号(步骤230)和确定的合成信号的幅度(步骤235)应用第二离散高频滤波器(例如5Hz)。施加第二增益K2(步骤240)以生成第二置信值F1，该第二置信值F1基于油门踏板位置的当前变化率来提供对所计算的全局俯仰角θy的置信度的指示。在本实施方式中，第二增益K1被设置为0.003，但是该值可以被校准以适合特定应用。第二置信值F2输出至比较器39。
置信度估计器33接收制动压力信号S2并确定制动压力的大小(步骤245)。将制动压力与查找表进行比较(步骤250)，以生成第三置信值F3，第三置信值F3基于当前制动压力来提供对所计算的全局俯仰角θy的置信度的指示。查找表定义低于50bar的制动压力的死区。如果制动压力小于50bar，则返回零(0)值作为第三置信值F3。如果制动压力大于50bar，则施加第三增益K3以生成第三候选滤波系数F3。在本实施方式中，根据50bar与100bar之间的制动压力测量值，将第三增益K3线性内插在0与1之间。作为示例，当制动压力大于或等于100bar时，将第三增益K3设置为1；当制动压力为75bar时，将第三增益K3设置为0.5；当制动压力小于或等于50bar时，将第三增益K3设置为零。第三置信值F3基于当前制动压力来提供对所计算的全局俯仰角θy的置信度的指示。应当理解，可以校准第三增益K3以适合特定应用。
滑移计算器31接收来自每个速度传感器的车轮速度信号WS1至WS4，以确定车辆每侧上的前轮和后轮的转速差。第一滑移计算器41接收车辆3左手侧的车轮FL、RL的车轮速度信号WS1、WS3，并确定其各自的转速差(步骤255)。第一滑移计算器41从左前轮FL的转速中减去左后轮RL的转速，并输出第一滑移值SL1。将第一滑移值SL1输出至对第一滑移值SL1进行滤波的第一低通信号滤波器43(步骤260)，并且将第一滤波滑移值SL1F输出至复用器45。第一滤波滑移值SL1F表示为百分比(％)。
第二滑移计算器47接收车辆3右手侧的车轮FR、RR的车轮速度信号S2、S4，并确定其各自的转速差(步骤265)。第二滑移计算器47从前右轮FR的转速中减去右后轮RL的转速，并输出第二滑移值SL2。将第二滑移值SL2输出至对第二滑移值SL2进行滤波的第二低通信号滤波器49(步骤270)，并且将第二滤波滑移值SL2F输出至复用器45。第二滤波滑移值SL2F表示为百分比(％)。
复用器45输出包括第一和第二滤波滑移值SL1F、SL2F的数列(步骤275)。对该数列应用第四增益K4(步骤280)以生成第四置信值F4。第四增益K4是参照以下曲线图定义的非线性关系：其中第四增益K4定义为沿着X轴(0、0、0.3、0.8、0.9)，并且车轮滑移定义为沿着Y轴(0、0.008、0.01、0.015、0.035)。第四置信值F4基于所检测的车轮滑移来提供对所计算的全局俯仰角θy的置信度的指示。作为示例，所检测的1％的车轮滑移导致第四置信值F4被输出为0.3。将所检测的最大车轮滑移SL1F、SL2F与预定的滑移阈值进行比较(步骤285)，在本实施方式中滑移阈值被设置为4.5％。输出不确定度信号S5以指示所计算的全局俯仰角θy的置信度等级。如果所检测的车轮滑移超过滑移阈值，则不确定度信号S5被设置为零(0)；并且如果所检测的车轮滑移小于滑移阈值，则不确定度信号被设置为一(1)。
第一、第二、第三和第四增益K1至K可操作用于4将第一、第二、第三和第四置信值F1至F4归一化为一(1)，使得零(0)表示最低置信度，并且一(1)表示最高置信度。比较器39选择第一、第二、第三和第四置信值F1至F4中的最高值，该值表示所计算的全局俯仰角θy中的最低置信度(步骤290)。处理器21从一(1)中减去选择的置信值Fx(步骤295)，并施加上下饱和界限(步骤300)。上、下饱和界限被分别设置为0.01和1。将得到的信号乘以不确定度信号S5(步骤305)和施加的上升速率限制(步骤310)。在本实施方式中，将上升速率限制设置为0.7。将得到的信号作为动态滤波系数FC从置信度估计器33输出(步骤315)。动态滤波系数FC设置可变频率低通信号滤波器35的第一截止频率和可变频率高通信号滤波器37的第二截止频率。
由可变频率低通信号滤波器35对所计算的全局俯仰角θY进行滤波；并且由可变频率高通信号滤波器37对相对车体俯仰角θY2进行滤波。处理器21对经滤波信号进行求和，以生成经滤波的全局俯仰角估计θYF供从车辆状态估计设备1输出。如本文所述，经滤波的全局俯仰角估计θYF可以供车辆动态控制使用。
现在将针对第一动态场景来描述车辆状态估计设备1生成经滤波的全局俯仰角估计θYF的操作，在第一动态场景中，车辆3经历参考速度从约100kph重制动至5kph。图9A示出了示出所测量的方向盘角度(°)的第一曲图400；图9B示出了示出所测量的参考速度(U)的第二曲线410；并且图9C示出了示出所测量的横向加速度(g)的第三曲线420。在第一时间段期间同时测量方向盘角度、参考速度和横向加速度。在图10A所示的第四曲线430中表示对在第一时间段期间所计算的全局俯仰角θY的动态滤波；并且在图10B所示的第五曲线440中表示在第一时间段期间确定的动态滤波系数FC。参照图10A，第一迹线T1示出所计算的全局俯仰角θY；第二迹线T2示出当对所计算的全局俯仰角θY应用动态滤波时生成的经滤波的全局俯仰角估计θYF；第三迹线T3示出通过对所计算的全局俯仰角θY应用离散滤波器而生成的经滤波的全局俯仰角θY；并且第四迹线T4示出用于比较目的的所测量的全局俯仰角θY。所计算的全局俯仰角θY在制动事件期间在车轮滑移期间生成误差信号。然而，通过动态地控制滤波系数FC，经滤波的全局俯仰角估计θYF更紧密地跟随所测量的全局俯仰角θY。图10A中明显看出，其中第二迹线T2比第一迹线T1或第三迹线T3更紧密地跟随第四迹线T4。
现在将针对第二动态场景来描述车辆状态估计设备1生成经滤波的全局俯仰角估计θYF的操作，在第二动态场景中，车辆3在其围绕发夹角(hairpin corner)行进时经历过多侧倾。图11A示出了示出所测量的方向盘角度(°)的第六曲线450；图11B示出了示出所测量的参考速度(U)的第七曲线460；并且图11C示出了示出所测量的横向加速度(g)的第八曲线470。在第二时间段期间同时测量方向盘角度、参考速度和横向加速度。在图12A所示的第九曲线480中示出了在第二时间段期间对所计算的全局俯仰角θY的动态滤波；并且在图12B中示出的第十曲线490中示出了在第一时间段期间确定的动态滤波系数FC。参照图11A，第一迹线T1示出了所计算的全局俯仰角θY；第二迹线T2示出当对所计算的全局俯仰角θY应用动态滤波时生成的经滤波的全局俯仰角估计θYF；第三迹线T3示出了通过对所计算的全局俯仰角θY应用离散滤波器而生成的经滤波的全局俯仰角θY；并且第四迹线T4示出了用于比较目的的所测量的全局俯仰角θY。所计算的全局俯仰角θY在制动事件期间在车轮滑移的时段中生成误差信号。然而，通过动态地控制滤波系数FC，经滤波的全局俯仰角估计θYF更紧密地跟随所测量的全局俯仰角θY。从图11A可以看出，其中第二迹线T2比第一迹线T1或第三迹线T3更紧密地跟随第四迹线T4。在图12B所示的第十曲线490中的第五迹线T5中示出第二时间段期间的滤波系数FC。
应当理解，可以对本文所述的车辆状态估计设备1进行各种改变和修改。车辆状态估计设备1可以被配置成估计车体侧倾角θX。例如，车辆状态估计设备1可以使用动态车辆参数(例如，横向速度和/或横向加速度)；和/或控制输入(例如，转向角θ)。
已经参照确定经滤波的全局俯仰角估计θYF描述了车辆状态估计设备1。然而，已经认识到，这些技术也适用于确定车辆2的参考速度V。值得注意的是，置信度估计器33可以提供对参考速度V的置信度的指示。由置信度估计器33生成的动态滤波系数FC可以用于设置可变频率低通信号滤波器35和/或可变频率高通信号滤波器37的截止频率。参考速度V可以根据所得到的滤波信号来确定。参考速度V被输出至车辆动态控制器并用于控制车辆2的动态操作。通过确定所计算的参考速度V的置信度和/或提高参考速度V的准确度，可以实现更加鲁棒的车辆控制。现在将参照图13至图18来描述应用全局俯仰角估计技术来确定车辆2的参考速度V。
如图13所示，车辆3是具有四个车轮FL、FR、RL、RR、惯性测量单元(IMU)5、油门踏板7、制动踏板9和方向盘11的机动车辆。IMU5包括适于测量车辆3的纵向加速度AX(即，沿着纵轴X的加速度)的第一加速度计；以及适于测量围绕垂直轴Z的角加速度ωZ的第二加速度计。设置有测量每个车轮FL、FR、RL、RR的转速的转速传感器13，以生成车轮速度信号WS1至WS4。设置有第一位置传感器15以测量油门踏板7的位置并输出油门踏板位置信号S1。设置有压力传感器17以测量制动系统中的液压并输出制动压力信号S2。设置有方向盘角度传感器19以测量方向盘11的转向角θ并输出转向角信号S3。
本实施方式中的每个车轮FL、FR、RL、RR的转速传感器13是能够与相关联的轮毂中的经编码的带齿调色盘相结合地操作的磁(霍尔效应)传感器的形式。车轮速度被传递至车辆的单个基准点，例如传递至车辆3的假设的重心(CoG)。参照图14，使用以下等式来计算传递至COG的每个车轮FL、FR、RL、RR的纵向车轮速度V：
VRL,CoG＝VRL+1/2Tωz
VRR,CoG＝VRR-1/2Tωz
其中：VCoG是传递至CoG的车轮速度；
V是所测量的每个车轮(FL，FR，RL，RR)的速度；
θ是转向角；
ωZ是围绕垂直轴Z的角加速度；以及
T是轮轨。
如图15所示，所测量的车轮速度VFL、VFR、VRL、VRR、转向角θ、车轮迹线T、角加速度ωZ和纵向加速度AX被输出至车轮速度转换器53，车轮速度转换器53被配置成计算每个车轮FL、FR、RL、RR的转换的纵向车轮速度VCoG。经转换的纵向车轮速度VCoG被输出至参考速度估计器55，该参考速度估计器55输出车辆3的纵向参考速度V。
车辆3的参考速度V可以通过对每个车轮FL、FR、RL、RR的测量速度进行平均来确定。参考速度估计器55可以可选地执行以下功能中的一个或更多个：
(a)使用从方向盘11测量的车辆参数和/或由车载IMU 5测量的动态参数来消除转向角θ和/或横摆角的影响。
(b)在两轮驱动应用中，可以基于所测量的非驱动车轮的速度来确定前进速度(因为这些不太可能因正发动机转矩而处于正滑移)。
(c)在高横向加速度操作中，可以基于外车轮的转速的平均值来确定前进速度(因为这些不太可能例如因提升而失去与路面的附着摩擦力)。
(d)使用来自IMU 5的纵向加速度Ax对车轮速度信息执行真实性检查，例如，如果车辆3没有减速，但是车轮速度非常低，这可能意味着车轮锁定情况(并且可以忽略一个或更多个所测量的车轮速度)。
(e)当确定所有车轮速度不稳定时，短时间内集成纵向加速度。
如图16所示，提供滑移计算器31，用于计算车轮滑移值SL1至SL4。滑移计算器31使用由速度传感器13测量的车轮速度VFL、VFR、VRL、VRR来计算车轮滑移值，如参照车辆状态估计设备1描述的。提供参考速度置信度估计器157，以根据至少一个车辆动态参数和/或至少一个控制输入来计算一个或更多个置信值F1。所计算的置信值F1提供对所计算的参考速度V的置信度的指示。在本实施方式中，置信值F1的范围为0至1(含)，其中0表示低置信度，1表示高置信度。参考速度置信度估计器157接收至少一个车辆动态参数(例如由滑移计算器31确定的车轮滑移值SL1至SL4和/或由IMU 5测量的纵向加速度)；以及至少一个控制输入(例如油门踏板信号S1和/或制动压力信号S2)。参考速度置信度估计器157可以可选地接收由相应的传感器测量的车轮速度VFL、VFR、VRL、VRR、转向角θ、车轮迹线T、角加速度ωZ和纵向加速度AX。置信值F1被输出至参考速度估计器55和/或动态控制器59。参考速度估计器55根据置信值F1(例如，通过应用动态滤波器)来确定车辆参考速度V。
在图17所示的流程图500中提供对参考速度置信度估计器57的操作的概述。参考速度置信度估计器57接收车轮速度VFL、VFR、VRL、VRR(步骤505)，其可以是滤波或未滤波(原始)数据。使用车轮速度VFL、VFR、VRL、VRR计算参考速度V的第一估计(步骤510)。对所计算的参考速度V应用可变频率滤波器(步骤515)以消除噪声或误差过冲。根据所计算的置信值F1(或多个所计算的置信值F1中选择的一个)来确定可变频率滤波器的工作频率。具体地，使用所计算的置信值F1来确定控制可变频率滤波器的工作频率的滤波系数FC。在本实施方式中，根据油门踏板位置信号S1和/或制动压力信号S2形式的控制输入来计算置信值F1(步骤520)。参考速度置信度估计器57接收至少一个控制输入(步骤525)，并执行检查以确定控制输入是否有效(步骤530)。例如，参考速度置信度估计器57可以确定油门踏板位置信号S1和制动压力信号S2是否超过相应的阈值。如果控制输入被确定为无效，则不需要动作(步骤535)。然而，如果控制输入被确定为有效，则动态修改置信值F1。所确定的置信值F1设置可变频率滤波器的工作频率，然后使用该滤波器对所计算的参考速度V进行滤波(步骤540)。将经滤波的参考速度VF例如输出(步骤535)至车辆动态控制器，以控制车辆3的动态运行。
以与本文所述的全局和相对俯仰的动态滤波类似的方式，可以使用所确定的置信值F1来计算来自多个参考速度源的经滤波参考速度VF。通过从数个不同的源生成经滤波的参考速度，可以获得参考速度V的更准确的估计。可以从车轮FL、FR、RL、RR的所测量的速度获得第一参考速度V1；并且可以从第二源(例如来自IMU 5的纵向加速度AX的集成，从GPS信息获得的速度或其他源)获得第二参考速度V2。第一和第二参考速度V1、V2可以根据所确定的置信值F1被动态地滤波，并且然后被组合以生成经滤波的参考速度VF。两个经滤波的信号可以相互补充以覆盖整个期望的频率范围。实际上，至少在特定实施方式中，可以存在参考速度V的第三或另外的源，以及所生成的信号的三种或更多种方式的组合。现在将描述来自多个源的经滤波参考速度VF的计算。
现在将参照图18所示的流程图600来描述根据第一参考速度V1和第二参考速度V2确定经滤波的参考速度VF。第一参考速度V1从第一源获得，第一源在本实施方式中是参考速度计算器25，参考速度计算器25接收来自与每个车轮FL、FR、RL、RR相关联的转速传感器13的车轮速度信号WS1至WS4。使用车轮速度信号WS1至WS4来计算第一参考速度V1，以确定车轮FL、FR、RL、RR的平均转速WS(步骤605)。第二参考速度V2从第二源获得，第二源在本实施方式中是由IMU 5测量的纵向加速度AX(步骤610)。可替选地或另外，第二源可以包括用于测量第二参考速度V2的全局定位系统(GPS)。
第一参考速度V1输出至可变频率低通滤波器35；并且第二参考速度V2输出至可变频率高通滤波器37。可变频率低通信号滤波器35的截止频率可以设置在零(0)与一(1)赫兹之间(含)。类似地，可变频率高通信号滤波器37的截止频率可以设置在零(0)与一(1)赫兹之间(含)。如本文所述，参考速度置信度估计器57根据至少一个车辆动态参数和/或至少一个控制输入来计算置信值F1。在本实施方式中，置信值F位于零(0)至一(1)的范围内，零(0)表示最大置信度，一(1)表示最小置信度。置信值F用于确定滤波系数FC以设置可变频率低通信号滤波器35的截止频率和可变频率高通信号滤波器37的截止频率。可变频率低通信号滤波器35和可变频率高通信号滤波器37的截止频率根据所确定的滤波系数FC被设置为相同的值。如图18所示，第一参考速度V1由可变频率低通滤波器35滤波(步骤615)；并且第二参考速度V2由可变频率高通滤波器37滤波(步骤620)。然后将经滤波的第一信号和第二信号求和(步骤625)以生成经滤波的全局参考速度VF。然后输出经滤波的全局参考速度VF(步骤630)。
可替选地或另外，参考速度置信度估计器57可以输出至车辆动态控制器61。在图19所示的流程图700中示出使用参考速度置信度估计器57来控制车辆动态控制器61。将参考纵向速度Vx(步骤705)和参考横向速度Vy(步骤710)输入至侧滑移估计器163，侧滑移估计器163使用等式β＝Vy/Vx来估计后轴处的侧滑角β(步骤715)。将侧滑角β(步骤720)和侧滑移率(STEP725)输出至比例导数(PD)侧滑移控制器163(步骤730)。参考速度置信度估计器157确定所计算的纵向参考速度Vx和/或所计算的横向参考速度VY的置信值F1，并将该值也输出至PD侧滑移控制器163(步骤735)。PD侧滑移控制器163向车辆动态控制器61输出控制信号(步骤740)。根据控制信号来控制车辆动态控制器61的动作。作为示例，如果输出至PD侧滑移控制器163的置信值F1低，则这可以提供所计算的侧滑角β小于或大于预期的指示。PD侧滑移控制器163被配置成向车辆动态控制输出控制信号，以向车轮传送制动压力以生成横摆扭矩。可以对PD侧滑移控制器61进行调整以实现期望水平的车辆滑移角或速率大小。在参考速度置信度估计器157确定所计算的参考速度V的低置信度的情况下，PD侧滑移控制器163可以被配置成因为不能依赖于响应而关闭PD侧滑移控制器163。可替选地或另外，PD侧滑移控制器163可以被配置成将车辆动态控制器61更改到可替选的一组可调谐参数，例如切换到具有更严格的死区和/或增益的“敏化”控制设置，以捕获较低输入水平的侧滑事件。至少在特定实施方式中，该方法将是适当的，这是因为所计算的参考速度V可能大于实际值。
应当理解，在不脱离本申请的范围的情况下，可以对本文描述的设备和方法进行各种改变和修改。

Claims (33)

1.一种用于估计车辆参考速度中的置信度的设备，所述设备包括：
控制器，其包括电子处理器，所述电子处理器具有用于接收至少一个第一车辆操作参数的电输入端；
电子存储器装置，其电耦接至所述电子处理器，并且具有存储在其中的指令；
其中，所述电子处理器被配置成访问所述存储器装置并且执行存储在其中的指令，使得所述电子处理器能够操作成：
监测所述至少一个第一车辆操作参数；以及
计算表示所述车辆参考速度中的置信度的置信值，所述置信值根据所述车辆操作参数被计算。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述电子处理器被配置成将所述置信值输出至车辆动态控制器。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其中，所述控制器被配置成根据所确定的置信值来设置信号滤波器的工作频率。
4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述控制器被配置成对至少第一车辆参考速度应用所述信号滤波器。
5.根据权利要求4所述的设备，所述车辆参考速度根据车辆的至少一个车轮的测量的车轮速度被确定。
6.根据权利要求4或5所述的设备，其中，所述控制器被配置成对第二车辆参考速度应用所述信号滤波器。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述控制器被配置成：
确定所述车辆操作参数的变化率；以及
根据所确定的变化率来计算所述置信值。
8.根据权利要求7所述的设备，其中，所述控制器被配置成：
对所确定的变化率应用滤波器；以及
根据经滤波的变化率来计算所述置信值。
9.根据权利要求6、7或8中的任一项所述的设备，其中，所述车辆操作参数包括车辆动态参数。
10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述车辆动态参数是纵向车辆加速度。
11.根据权利要求6、7或8中的任一项所述的设备，其中，所述车辆操作参数包括车辆控制输入。
12.根据权利要求11所述的设备，其中，所述车辆控制输入是油门踏板位置或者制动踏板位置。
13.根据权利要求1所述的设备，其中，所述车辆操作参数包括对所述车辆的至少一个车轮的车轮滑移测量值。
14.根据权利要求13所述的设备，其中，将所述车轮滑移测量值与查找表进行比较以生成所述置信值。
15.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述控制器被配置成生成多个所述置信值，每个置信值根据不同的操作参数被生成；并且其中，所述控制器被配置成选择表示所述车辆参考速度中的最低置信度的置信值。
16.一种车辆，包括根据前述权利要求中的任一项所述的设备。
17.一种确定车辆参考速度中的置信度的方法，所述方法包括：
监测至少一个第一车辆操作参数；以及
计算表示所述车辆参考速度中的置信度的置信值，所述置信值根据所述车辆操作参数被计算。
18.根据权利要求17所述的方法，包括将所述置信值输出至车辆动态控制器。
19.根据权利要求17或18所述的方法，其中，所述控制器被配置成根据所确定的置信值来设置信号滤波器的工作频率。
20.根据权利要求19所述的方法，包括对至少第一车辆参考速度应用所述信号滤波器。
21.根据权利要求20所述的方法，其中，根据车辆的至少一个车轮的测量的车轮速度来确定所述车辆参考速度。
22.根据权利要求20或21所述的方法，包括对第二车辆参考速度应用所述信号滤波器。
23.根据权利要求17至22中的任一项所述的方法，包括：
确定所述车辆操作参数的变化率；以及
根据所确定的变化率来计算所述置信值。
24.根据权利要求23所述的方法，包括：
对所确定的变化率应用滤波器；以及
根据经滤波的变化率来计算所述置信值。
25.根据权利要求17至24中的任一项所述的方法，其中，所述车辆操作参数包括车辆动态参数。
26.根据权利要求25所述的方法，其中，所述车辆动态参数是纵向车辆加速度。
27.根据权利要求24至26中的任一项所述的方法，其中，所述车辆操作参数包括车辆控制输入。
28.根据权利要求27所述的方法，其中，所述车辆控制输入是油门踏板位置或者制动踏板位置。
29.根据权利要求17所述的方法，其中，所述车辆操作参数包括至少一个车轮的车轮滑移测量值。
30.根据权利要求29所述的方法，其中，将所述车轮滑移测量值与查找表进行比较以生成所述置信值。
31.根据权利要求17至30中的任一项所述的方法，包括生成多个所述置信值，每个置信值根据不同的操作参数来生成；以及选择表示所述车辆参考速度中的最低置信度的置信值。
32.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有指令，当由一个或更多个电子处理器执行时，所述指令使所述一个或更多个电子处理器执行根据权利要求17至31中的任一项所述的方法。
33.一种基本上如本文中参照附图所描述的控制器、车辆或者方法。
CN201680012565.9A 2015-03-03 2016-02-18 车辆参考速度估计设备和方法 Pending CN107406080A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1503554.6A GB2536009B (en) 2015-03-03 2015-03-03 Method and apparatus for estimating confidence in a vehicle reference velocity
GB1503554.6 2015-03-03
PCT/EP2016/053420 WO2016139067A2 (en) 2015-03-03 2016-02-18 Vehicle reference velocity estimation apparatus and method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107406080A true CN107406080A (zh) 2017-11-28

Family

ID=52876407

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680012565.9A Pending CN107406080A (zh) 2015-03-03 2016-02-18 车辆参考速度估计设备和方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10363939B2 (zh)
EP (1) EP3265353B1 (zh)
CN (1) CN107406080A (zh)
AU (1) AU2016227945A1 (zh)
GB (1) GB2536009B (zh)
WO (1) WO2016139067A2 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110095635A (zh) * 2019-05-08 2019-08-06 吉林大学 一种全轮驱动车辆的纵向车速估计方法
CN112434782A (zh) * 2019-08-22 2021-03-02 通用汽车环球科技运作有限责任公司 使用众包和深度学习的状态估计故障检测的架构和方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2536008B (en) * 2015-03-03 2019-06-12 Jaguar Land Rover Ltd Vehicle state estimation apparatus and method
TWI655435B (zh) * 2017-07-28 2019-04-01 華創車電技術中心股份有限公司 車速估算裝置、車速估算方法、及其電腦程式產品
US11280774B2 (en) * 2017-08-30 2022-03-22 Apple Inc. Enhanced location detection using sensors integrated in electronic devices
JP2022104270A (ja) * 2020-12-28 2022-07-08 本田技研工業株式会社 車両状態推定装置、車両状態推定方法、及び、車両状態推定プログラム

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040024565A1 (en) * 2002-08-05 2004-02-05 Jingsheng Yu Vehicle operating parameter determination system and method
US6816804B1 (en) * 2003-06-04 2004-11-09 Visteon Global Technologies, Inc. System and method for estimating velocity using reliability indexed sensor fusion
FR2871889A1 (fr) * 2004-06-22 2005-12-23 Peugeot Citroen Automobiles Sa Systeme de determination de la vitesse longitudinale d'un vehicule a roues
CN101855116A (zh) * 2007-11-09 2010-10-06 米其林技术公司 利用确定车辆相对于地面的瞬时速度控制车辆的系统

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6609080B1 (en) * 1999-11-22 2003-08-19 Nokia Mobile Phones Ltd Multiple-model navigation filter with hybrid positioning
DE102012215601A1 (de) * 2012-09-03 2014-03-06 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln eines Werts einer bewegungsabhängigen Größe
US9376117B1 (en) * 2015-03-23 2016-06-28 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Driver familiarity adapted explanations for proactive automated vehicle operations

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040024565A1 (en) * 2002-08-05 2004-02-05 Jingsheng Yu Vehicle operating parameter determination system and method
US6816804B1 (en) * 2003-06-04 2004-11-09 Visteon Global Technologies, Inc. System and method for estimating velocity using reliability indexed sensor fusion
FR2871889A1 (fr) * 2004-06-22 2005-12-23 Peugeot Citroen Automobiles Sa Systeme de determination de la vitesse longitudinale d'un vehicule a roues
CN101855116A (zh) * 2007-11-09 2010-10-06 米其林技术公司 利用确定车辆相对于地面的瞬时速度控制车辆的系统

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110095635A (zh) * 2019-05-08 2019-08-06 吉林大学 一种全轮驱动车辆的纵向车速估计方法
CN110095635B (zh) * 2019-05-08 2021-06-04 吉林大学 一种全轮驱动车辆的纵向车速估计方法
CN112434782A (zh) * 2019-08-22 2021-03-02 通用汽车环球科技运作有限责任公司 使用众包和深度学习的状态估计故障检测的架构和方法
CN112434782B (zh) * 2019-08-22 2024-02-13 通用汽车环球科技运作有限责任公司 使用众包和深度学习的状态估计故障检测的架构和方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3265353B1 (en) 2022-12-28
US10363939B2 (en) 2019-07-30
US20180370538A1 (en) 2018-12-27
AU2016227945A1 (en) 2017-08-24
EP3265353A2 (en) 2018-01-10
WO2016139067A2 (en) 2016-09-09
GB2536009A (en) 2016-09-07
WO2016139067A3 (en) 2016-10-27
GB201503554D0 (en) 2015-04-15
GB2536009B (en) 2017-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107635846A (zh) 车辆状态估计设备和方法
CN107406080A (zh) 车辆参考速度估计设备和方法
CN106394561B (zh) 一种车辆的纵向车速的估计方法和装置
CN103204180B (zh) 双轮毂电机驱动系统自适应平衡转向控制方法
CN105073526B (zh) 车辆参考速度确定方法和利用这种方法的车辆控制装置
CN106828111A (zh) 车辆的运动控制装置
CN107000755A (zh) 用于估计影响车辆动力学的变量的方法和对应的虚拟传感器
CN104136290B (zh) 车辆的转弯特性推定装置
WO2018019518A1 (de) BESTIMMUNG VON FAHRZUSTANDSGRÖßEN
JP6506812B2 (ja) 車両の運動制御装置、及び運動制御プログラム
CN110217239A (zh) 一种车辆横摆角速度测量方法及设备
JP6679801B1 (ja) 保舵判定装置、ステアリング制御装置、及びステアリング装置
JP2008265545A (ja) 車両の重心位置推定装置及び重心位置／ヨー慣性モーメント推定装置。
CN110126815A (zh) 用于协助交通工具的驾驶控制的方法、装置、设备和介质
JP5228993B2 (ja) 車両接地面摩擦状態推定装置及びその方法
JP2022007678A (ja) 車両重量推定装置および車両
EP2818371A1 (en) Pedal control system for a vehicle
JP2021091255A (ja) 保舵判定装置、ステアリング制御装置、及びステアリング装置
CN118124592B (zh) 一种非全轮驱动车辆的车速估算方法、系统、设备及介质
CN110614984B (zh) 混合制动的方法和装置
JP2003237560A (ja) 最大路面摩擦係数推定装置
JP6764292B2 (ja) 滑り抑制制御装置
JP2016215736A (ja) 路面勾配推定装置
CN118124592A (zh) 一种非全轮驱动车辆的车速估算方法、系统、设备及介质
JP2004042821A (ja) 最大路面摩擦係数推定装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20171128