CN111775950B - 车辆参考速度测算方法、装置、设备、存储介质和系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种车辆参考车速测算方法、装置、设备、存储介质和系统。该车辆参考车速测算方法，包括：获取车辆的车身加速度；根据所述车身加速度，计算车轮在稳态工况下的目标角加速度；如果所述车轮的目标角加速度与实际角加速度的偏差超过设定阈值，根据所述车身加速度测算参考车速。本发明实施例提高了车辆参考车速测算方法的准确性和有效性。

Description

车辆参考速度测算方法、装置、设备、存储介质和系统

技术领域

本发明实施例涉及计算机技术领域，尤其涉及车辆系统动力学控制技术领域。

背景技术

在车辆系统动力学控制领域中，获得实时准确的车辆参考车速，逼近车辆实际车速，对车辆动力学控制的效果起着至关重要的作用。

现有的参考车速测算方法为，直接利用轮速转角信号计算参考车速。但是由于轮胎可能会存在滑转或滑移，导致轮速变化较大的情况下，车速并没有太大变化。因此，直接利用轮速转角信号得到的参考车速会与实际车速存在较大的偏差。

发明内容

本发明实施例提供一种车辆参考车速测算方法、装置、设备、存储介质和系统，以利用现有装置设备准确有效的计算出参考车速。

第一方面，本发明实施例提供了一种车辆参考车速测算方法，包括：

获取车辆的车身加速度；

根据所述车身加速度，计算车轮在稳态工况下的目标角加速度；

如果所述车轮的目标角加速度与实际角加速度的偏差超过设定阈值，根据所述车身加速度测算参考车速。

可选的，在所述根据所述车身加速度，计算车轮在稳态工况下的目标角加速度之后，还包括：

如果所述车轮的目标角加速度与所述实际角加速度的偏差未超过所述设定阈值，根据所述车轮的轮速测算参考车速。

可选的，所述根据所述车身加速度，计算车轮在稳态工况下的目标角加速度，包括：

计算所述车辆在直行时，与所述车身加速度线性相关的参考角加速度；

根据当前方向盘转角和上一时刻的参考车速，确定车轮的修正系数；

采用所述修正系数对所述参考角加速度进行修正，得到目标角加速度。

可选的，在所述如果所述车轮的目标角加速度与实际角加速度的偏差超过设定阈值，根据所述车身加速度测算参考车速之前，还包括：

确定影响所述车轮从稳态工况过渡到非稳态工况的车辆影响因子；

将所述车辆影响因子的取值输入至目标模型，得到所述目标模型输出的设定阈值。

其中，所述影响因子包括当前方向盘转角、所述车辆的横摆角速度、轮距、轴距和上一时刻的参考车速中的至少一项。

可选的，在所述将所述车辆影响因子的取值输入至目标模型，得到所述目标模型输出的设定阈值之前，还包括：

以所述车辆影响因子为输入，以所述设定阈值为输出，构建目标模型；

以最小化所述参考车速与实际车速的偏差为目标，训练所述目标模型。

可选的，所述如果所述车轮的目标角加速度与实际角加速度的偏差超过设定阈值，根据所述车身加速度测算参考车速，包括：

如果所述车轮的目标角加速度与实际角加速度的偏差超过设定阈值，将所述车身加速度对采样时间积分，并将积分结果与上一时刻的参考车速叠加，得到当前时刻的参考车速。

其中，上一时刻的参考车速为所述车轮的目标角加速度与实际角加速度的偏差没有超过设定阈值的最后时刻的参考车速。

第二方面，本发明实施例还提供了一种车辆参考车速测算装置，包括：

车身加速度获取模块，用于获取车辆的车身加速度；

目标角加速度计算模块，用于根据所述车身加速度，计算车轮在稳态工况下的目标角加速度；

参考车速测算模块，用于如果所述车轮的目标角加速度与实际角加速度的偏差超过设定阈值，根据所述车身加速度测算参考车速。

第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括：

一个或多个处理器；

存储器，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如本发明任一实施例所述的车辆参考车速测算方法。

第四方面，本发明实施例还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，该计算机可执行指令被处理器执行时实现上述任一实施例所述的车辆参考车速测算方法。

第五方面，本发明实施例还提供了一种车辆参考车速测算系统，包括：处理器和配置于车辆上的轮角速度传感器、加速度传感器；所述处理器用于获取所述加速度传感器采集的车辆的车身加速度；

根据所述车身加速度，计算车轮在稳态工况下的目标角加速度；

对所述轮角速度传感器采集的轮角速度进行求导，得到实际角加速度；

如果所述车轮的目标角加速度与所述实际角加速度的偏差超过设定阈值，根据所述车身加速度测算参考车速。

本发明实施例通过计算实际角加速度与车轮在稳态工况下的目标角加速度的偏差，再将该偏差与设定阈值相比较，判断车轮是否处于稳态工况，如果偏差超出设定阈值，车轮处于非稳态工况，则根据获取到车辆的车身加速度来测算参考车速。本实施例提供了车轮非稳态工况下的参考车速的测算方法，提高了车辆参考车速测算的准确性和有效性。

附图说明

图1是本发明实施例一中的车辆参考车速测算方法的示意图；

图2是本发明实施例二中的车辆参考车速测算方法的流程图；

图3是本发明实施例三中的车辆参考车速测算方法的流程图；

图4是本发明实施例四中的车辆参考车速测算方法的流程图；

图5是本发明实施例五中的车辆参考车速测算方法的流程图；

图6是本发明实施例中的车辆参考车速测算方法适用的装置的示意图；

图7是本发明实施例中的车辆参考车速测算方法适用的设备的示意图；

图8是本发明实施例中的车辆参考车速测算系统的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

本发明实施例一提供一种车辆参考车速测算方法，其流程图如图1所示。本实施例可适用于测算车辆参考车速的情况，尤其适用于车轮处于非稳态工况下参考车速的测算。在车辆系统动力学控制技术领域，稳态工况是指车辆轮胎的稳定状态，具体为车辆在正常驾驶条件和良好路面上行驶时，车辆的横摆频率低于2Hz时轮胎的稳定状态。在稳态工况下，车辆轮胎正常抓地不会发生滑转与滑移的情况。相应的，车辆轮胎的非稳态工况为，车辆的横摆频率升高到2-20Hz，轮胎与地面之间的力和力矩相对于轮胎的运动输入表现为一定的滞后，车辆轮胎在非稳态工况下会出现滑转与滑移的情况。大部分情况下，驱动轮会处于非稳态工况，而非驱动轮则不会。基于此特点，可采用非驱动轮的轮角速度测算车辆的参考车速。但是，现有一些车辆是全轮驱动的分布式车辆，不存在非驱动轮，则采用非驱动轮的轮角速度难以得到准确的参考车速。为解决上述问题，本发明实施例提供一种同时适用于全轮驱动的分布式车辆和存在非驱动轮的车辆的参考车速测算方法。

该方法可以由车辆参考车速测算装置来执行，该装置可以采用软件和/或硬件的方式实现，并可配置在电子设备中。如图1所示，该方法具体包括：

S110、获取车辆的车身加速度。

此处，车辆的车身加速度是指车身质心的纵向加速度，反映车辆的真实加速度，该车辆的车身加速度可以通过拍摄车辆视频，利用图像处理的方法对车辆视频进行目标追踪得到；也可以通过传感器采集得到的，在这里不作限定。优选的，利用配置于车辆上的加速度传感器采集得到。

S120、根据所述车身加速度，计算车轮在稳态工况下的目标角加速度。

在获得该车身加速度以后，计算车轮在稳态工况下的目标角加速度。为了方便描述和区分，将车轮在稳态工况下的角加速度称为目标角加速度。

此步骤中，需要计算的是稳态工况下车轮的目标角加速度，也就是在车轮稳定转动而未出现滑转与滑移时车轮的角加速度。在稳态工况下，车轮角速度与车身加速度存在线性等量关系，进而可以得到车轮角加速度与车身加速度是线性相关的，因此，可以将车身加速度进行线性变换，得到车轮目标角加速度。

S130、如果所述车轮的目标角加速度与实际角加速度的偏差超过设定阈值，根据所述车身加速度测算参考车速。

处理器计算车轮的实际角加速度与稳态工况下车轮的目标角加速度之间的偏差，并判断该偏差是否超过设定阈值。其中，实际角加速度是指车轮真实的角加速度，该角加速度可以通过对车轮角速度进行时间求导得到。设定阈值用于判断轮胎是否处于稳态工况，设定阈值可根据轮胎的表面材质、路面附着系数、车身重量等多种因素计算得到，也可以是通过在车轮处于稳态工况与非稳态工况的临界状态进行大量实验而得出的实验值。

如果所述车轮的目标角加速度与实际角加速度的偏差超过设定阈值，则说明此时车辆轮胎处于非稳态工况，一旦车轮处于非稳定工况下，特别是冰面、雪面、泥沙路等低附着系数路面会导致轮速剧烈波动，但此时车辆实际车速可能并没有较大变化，为了避免受到车轮滑转或滑移的影响，直接通过表征车辆真实运动状态的车身加速度进行参考车速的计算，不受驱动轮滑转或滑移的影响。

可选的，参考车速可以通过对车身加速度进行时间积分，并将积分结果与上一时刻的参考车速叠加得到。

需要说明的是，因为这种利用车身加速度计算参考车速的方法，不容易确定初始车速值参与积分运算的时刻，以及长时间的加速度积分会导致较大的积分误差，得到的参考车速也会相对真实车速存在较大的误差，使得该方法仅适用于短时间的车速估算，不能进行长时间进行参考车速的计算。幸运的是，车轮不会长时间处于非稳态工况，采用加速度积分的时长较短，依然能够提供一定的精度。

本发明实施例通过计算实际角加速度与车轮在稳态工况下的目标角加速度的偏差，再将该偏差与设定阈值相比较，判断车轮是否处于稳态工况，如果偏差超出设定阈值，车轮处于非稳态工况，则根据获取到车辆的车身加速度来测算参考车速。本实施例提供了车轮非稳态工况下的参考车速的计算方法，在车轮处于非稳态工况时仍能通过车身纵向加速度准确计算参考车速，提高了车辆参考车速测算的准确性和有效性，提高了动力学控制精度，以及车辆底盘动力学控制系统的稳定性和控制效果。

实施例二

本实施例在上述实施例的基础上进一步优化，可选的，在所述根据所述车身加速度，计算车轮在稳态工况下的目标角加速度之后，上述方法还包括：如果所述车轮的目标角加速度与所述实际角加速度的偏差未超过所述设定阈值，根据所述车轮的轮速测算参考车速。

图2是本发明实施例二中的车辆参考车速测算方法的流程图，包括以下操作：

S210、获取车辆的车身加速度。

S220、根据所述车身加速度，计算车轮在稳态工况下的目标角加速度。

S230、计算所述车轮的目标角加速度与实际角加速度的偏差。

所述偏差可以通过计算车轮的目标角加速度与实际角加速度之差的绝对值得到。其中，车轮实际角加速度为车轮真实的角加速度，可以通过设置于车辆上的车轮角加速度传感器实时采集车轮角加速度得到。

S240、判断所述车轮的目标角加速度与实际角加速度的偏差是否超过设定阈值。如果判断结果为是，即偏差超过设定阈值，跳转到S250；如果判断结果为否，即偏差未超过设定阈值，跳转到S260。

S250、根据所述车身加速度测算参考车速。结束本次操作。

参考车速可以通过对车身加速度信号进行时间积分，并将积分结果与上一时刻的参考车速叠加得到。具体的，可以通过式(1)对车身加速度信号进行时间积分还原出参考车速V_{veh_ref}：

其中，上一时刻的参考车速v₀为车轮的目标角加速度与实际角加速度的偏差没有超过设定阈值的最后时刻的参考车速。a_veh表示车身加速度，t是积分时间。

S260、根据所述车轮的轮速测算参考车速。

如果所述车轮的目标角加速度与所述实际角加速度的偏差未超过所述设定阈值，则说明此时车辆轮胎处于稳态工况，此状态下车轮未出现滑转或滑移的情况，此时的轮速为有效轮速，能够正确反映车辆实际速度。

在实际应用场景中，相较于车身速度，轮速能够采用传感器准确获得，不需要对时间积分。因此，轮速本身精度较高，因此更能准确反映参考车速。

具体的，当车辆正常直线行驶，车辆轮胎处于稳态工况时，车速近似等于轮速。此时，车辆的轮速V_wheel可以通过式(2)利用车身加速度与上一时刻的参考车速计算得到：

V_wheel＝v₀+a_veh·Δt (2)

其中，Δt是系统采样间隔时间。

当车辆转向时，内侧转向轮和外侧转向轮产生轮速差，且内侧轮速小于外侧轮速，轮速受到车辆的轮距与横摆角速度的影响，此时轮速可以通过式(3)得到：

其中，v_wheel表示轮速，r是轮胎半径，w_wheel表示轮角速度，B表示轮距，

表示横摆角速度。其中，轮角速度可以通过配置于车辆上的轮角速度传感器采集得到。

参考车速可以通过求取各车轮轮速平均数的方法，或者选取最大的轮速的方法得到。

本发明实施例通过判断车轮是否处于稳态工况，分别为车轮非稳态工况与非稳态工况提供了的参考车速的计算方法，解决了现有技术参考车速测算方式单一，计算得到的参考车速与实际车速偏差大，不能准确计算车轮非稳态工况下的参考车速的问题，提高了车辆参考车速测算的准确性和有效性，提高了动力学控制精度，提高了车辆底盘动力学控制系统的稳定性和控制效果。

实施例三

本实施例在上述实施例的基础上进一步优化，车轮在稳态工况，车辆可能处于直线行驶的状态也可能处于转弯的状态。车辆在这两种不同状态下，各车轮目标的角加速度可能会存在差异。具体的是对车轮在稳态工况下的目标角加速度的计算方法进行优化，其流程图如图3所示。

S310、获取车辆的车身加速度。

S320、计算所述车辆在直行时，与所述车身加速度线性相关的参考角加速度。

其中，参考角加速度是指，通过计算得到的车轮处于稳态工况下，且车辆直线行驶时的轮角加速度，具体的可通过下面的计算方式得到：

当车辆正常直线行驶，各轮角速度和角加速度可看作近似相等，用各轮角速度的等效值和各轮角加速度等效值表示，车辆的轮角速度和车速的关系满足式(4)：

其中，

表示各轮角速度等效值，

表示各轮角加速度等效值。具体的，等效轮角速度

可以通过求取车辆各个车轮的轮角速度的平均值得到。

由式(4)可知，

和a_veh为线性相关的，通过式(4)车轮在稳态工况下的参考角加速度可以通过对应时刻的车身加速度经过线性变换得到。

S330、根据当前方向盘转角和上一时刻的参考车速，确定车轮的修正系数。

当车辆转向时，由于内外轮存在转速差，则需要对车辆直线行驶状态下求得的车轮参考角加速度进行修正。

可选的，修正系数是关于方向盘转角和上一时刻参考车速的函数，可以表示为η＝f(δ,v₀)，其中，η代表修正系数，δ表示方向盘转角，v₀为上一时刻参考车速。可选的，该函数可以通过拟合大量的实验数据得到的，该实验数据可以是在如路面、风向等周围环境不变的条件下，对同一辆车利用控制变量法进行实验得到的。具体的为，保持上一时刻参考车速不变，测量不同方向盘转角下的各轮角加速度与直线行驶时的角加速度的偏差；保持方向盘转角不变，在上一时刻参考车速不同时测量各轮角加速度与直线行驶时的角加速度的偏差；根据偏差确定修正系数。除此以外，修正系数可以一个固定经验值。

S340、采用所述修正系数对所述参考角加速度进行修正，得到目标角加速度。

其中，目标角加速度是指，通过计算得到的车轮处于稳态工况下的车辆轮角加速度，尤其是车辆转弯时的轮角加速度。根据修正系数的计算方法不同，修正方法也相应不同。如果直接将偏差作为修正系数，则在参考角加速度的基础上叠加修正系数，得到目标角加速度。如果将偏差相对参考角加速度的比值作为修正系数，则将参考角加速度乘以修正系数，得到目标角加速度。

S350、如果所述车轮的目标角加速度与实际角加速度的偏差超过设定阈值，根据所述车身加速度测算参考车速。

可选的，对车辆的一个轮胎、两个轮胎或多个轮胎分别配置轮角速度传感器，并对轮角速度传感器采集的轮角速度按照时间求导，得到对应轮的轮角加速度。在车辆直线行驶时，各轮的轮速是一致的，可以将目标角加速度与任一轮的轮角加速度计算偏差。在车辆转弯时，各轮的轮速不同，可以将一轮的目标角加速度与实际角加速度计算偏差，或者将多轮中对应轮的目标角加速度与实际角加速度计算偏差，得到多个偏差，并对多个偏差进行平均得到最终的偏差。

本发明实施例细化了车轮处于稳态工况下角加速度的计算方法，计算车辆直线行驶时的轮角加速度，还考虑了车辆转弯的情况，提出了修订系数用来转弯状态下的修订轮角加速度，使计算得到的目标轮角加速度更加准确，可以更准确的判断车轮处于哪种工况选择合适的参考车速测算方案，进而提高了车辆参考车速测算的准确性和有效性，提高了动力学控制精度，提高了车辆底盘动力学控制系统的稳定性和控制效果。

实施例四

本实施例在上述实施例的基础上进一步优化，具体是对如何得到设定阈值进行了优化，其流程图如图4所示。

S410、获取车辆的车身加速度。

S420、根据所述车身加速度，计算车轮在稳态工况下的目标角加速度。

S430、确定影响所述车轮从稳态工况过渡到非稳态工况的车辆影响因子。

其中，所述影响因子包括当前方向盘转角、所述车辆的横摆角速度、轮距、轴距和上一时刻的参考车速中的至少一项。

下面分别分析各影响因子对车轮工况变化的影响。车辆的横摆频率值所在的数值范围变化时会导致车轮从稳态工况过渡到非稳态工况。在如路面，天气等的周围环境因素保持不变的条件下，车辆突然转向或速度的突变都可能导致车辆的横摆频率值升高，所在数值范围变化，使得车轮失稳，发生滑移。

汽车转向时的行驶速度越快，产生的离心力就越大，车轮越容易发生滑移。当方向盘转角增大时，车辆横摆角速度也会不断增大，即汽车绕垂直轴的偏转的变化不断增大，进而导致横摆频率值所在的数值范围变化。其中，轮距也同样影响着汽车的操纵稳定性。轮距越大，对操纵平稳性越有利，侧向稳定性越好。除此以外，轴距的长短对车辆的操纵稳定性的影响也很大。一般而言，轴距越大，车厢长度越大，乘员乘坐的座位空间也越宽敞，抗俯仰和横摆性能越好。其中，轴距是汽车前轴中心到后轴中心的距离，轮距是指车轮在车辆支承平面(一般就是地面)上留下的轨迹的中心线之间的距离。

车辆影响因子如当前方向盘角度和车辆的横摆角速度可以通过车辆上配置的相应的传感器测得，轮距和轴距为车辆的固有属性，可以由厂商提供或实际测得，上一时刻的参考车速为已知量。

根据上述分析，车辆影响因子的取值决定了车轮的工况，而车轮的工况决定了测算参考车速的依据是车身加速度还是车辆的轮速，而车身加速度和轮速是由设定阈值判断并选取的。基于此，车辆影响因子不同时，必然会影响测算参考车速的依据，设定阈值也应相应变化。本实施例采用目标模型表征影响因子与设定阈值的映射关系，以在已知影响因子的情况下，得到合适的设定阈值，从而选择合适的依据。示例性的，该映射关系可以用

表示，其中，ε表示设定阈值，δ表示方向盘转角，

表示横摆角速度，B表示轮距，L表示轴距，v₀表示上一时刻的参考车速，可选的，v₀为所述车轮的目标角加速度与实际角加速度的偏差没有超过设定阈值的最后时刻的参考车速。

S440、将所述车辆影响因子的取值输入至目标模型，得到所述目标模型输出的设定阈值。

可选的，在S440之前还包括以所述车辆影响因子为输入，以所述设定阈值为输出，构建目标模型；以最小化所述参考车速与所述实际车速的偏差为目标，训练所述目标模型。

目标模型基于车辆影响因子和其它相关参数，如车身加速度，计算目标角加速度。设定阈值取值不同时，测算参考车速的依据不同，得到的参考车速也会不同。因此，在一设定阈值下，要么根据车身加速度测算参考车速，要么根据输入至目标模型的车辆的轮速测算参考车速。此外，目标模型根据车辆影响因子和其它相关参数仿真或者实地测试车辆的实际速度，以最小化参考车速与实际车速的偏差为目标，不断迭代设定阈值。当偏差收敛时，目标模型训练完成。

S450、如果所述车轮的目标角加速度与实际角加速度的偏差超过设定阈值，根据所述车身加速度测算参考车速。

本发明实施例通过确定影响车轮从稳态工况过渡到非稳态工况的车辆影响因子，将车辆影响因子的取值输入至目标模型，得到所述目标模型输出的设定阈值，用来判断该时刻车轮所处的工况，以便于根据车轮的所处的不同工况选择适合的参考车速测算方法，进而提高了车辆参考车速测算的准确性和有效性，提高了动力学控制精度，提高了车辆底盘动力学控制系统的稳定性和控制效果。

实施例五

本实施例在上述实施例的基础上进一步优化，具体是提供了车轮的目标角加速度与实际角加速度的偏差超过设定阈值时，参考车速的计算方法，其流程图如图5所示。

S510、获取车辆的车身加速度。

S520、根据所述车身加速度，计算车轮在稳态工况下的目标角加速度。

S530、如果所述车轮的目标角加速度与实际角加速度的偏差超过设定阈值，根据所述车身加速度测算参考车速。

如果所述车轮的目标角加速度与实际角加速度的偏差超过设定阈值，则说明车辆轮胎处于非稳态工况，车轮可能会出滑转或滑移的状态，此时车身加速度与轮角加速度不再线性相关，如果此时再直接利用平均轮速转角信号w_wheel计算参考车速，得到的参考车速会与实际车速产生较大的偏差，可选的，采用不受驱动轮滑转或滑移的影响，表征运动趋势的加速度值进行参考车速的计算。

优选的，考虑到车辆可能转弯，将车身加速度对采样时间积分，并将积分结果与上一时刻的参考车速叠加，得到当前时刻的参考车速v_veh。其中，车身加速度a_veh为纵向的运动加速度与横摆运动产生的加速度的纵向分量的线性组合。示例性的，当前时刻的参考车速v_veh可以通过式(5)计算。

其中，v₀表示上一时刻的参考车速，可选的，v₀为所述车轮的目标角加速度与实际角加速度的偏差没有超过设定阈值的最后时刻的参考车速。a_{x_veh}表示纵向的运动加速度，

表示横摆运动产生的加速度的纵向分量。此处，

为横摆角速度，v_y表示车辆的侧向车速。当车辆直行时，

和v_y取值为0。

在一具体应用场景中，一般车辆上都安装有轮角速度传感器、加速度传感器。对于全轮驱动的分布式车辆，每个车轮均为驱动轮，都有可能存在滑转或滑移的可能性，因此，需要对每一个车轮进行分析。当车轮处于稳定工况下，当车轮正常抓地，未处于滑转或滑移状态时，此时车身加速度和车轮角加速度是线性相关的，可以通过车身加速度计算出目标车轮角加速度。当车辆转向时，由于内外轮存在转速差，需要对各个车轮目标角加速度进行修正，且需要对每一个车轮单独计算一个修正系数，将各个车轮乘以计算得出的修正系数即为修正后的目标角加速度。计算目标角加速度与实际角加速度之间的偏差，并将其与设定的阈值与之相比较。如果偏差小于设定阈值，则轮速传感器采集到的轮速为有效轮速，可以将其用于参考车速的计算，具体的，参考车速为各车轮轮速之和的平均。

一旦车轮处于非稳定工况下，特别是冰面、雪面、泥沙路等低附着系数路面会导致轮速剧烈波动，但此时车辆实际车速可能并没有较大变化，此时目标角加速度与实际角加速度之间的偏差大于设定的阈值，此时轮速传感器测的轮速为无效轮速，不可将其用于参考车速的计算。为了获得准确、有效的非稳定工况下的参考车速，采用加速度传感器测的车身加速度进行计算。具体的，将所述车身加速度对采样时间积分，并将积分结果与上一时刻的参考车速叠加，得到当前时刻的参考车速。

本发明实施例提供了车轮处于非稳工况下参考车速的计算方法，具体是将车身加速度对采样时间积分，并将积分结果与上一时刻的参考车速叠加，得到当前时刻的参考车速，消除了车轮在非稳态工况下对参考车速测算的影响，提高了非稳态工况下车辆参考车速测算的准确性和有效性，提高了动力学控制精度，提高了车辆底盘动力学控制系统的稳定性和控制效果。

实施例六

图6是本发明实施例六中提供的车辆参考车速测算装置的结构示意图，所述装置可由软件和/或硬件实现，可配置在电子设备中。

如图6所示，该装置600可以包括：车身加速度获取模块610、目标角加速度计算模块620和参考车速测算第一模块630。

车身加速度获取模块610，用于获取车辆的车身加速度。

目标角加速度计算模块620，用于根据所述车身加速度，计算车轮在稳态工况下的目标角加速度。

参考车速测算第一模块630，用于如果所述车轮的目标角加速度与实际角加速度的偏差超过设定阈值，根据所述车身加速度测算参考车速。

本发明实施例通过计算实际角加速度与车轮在稳态工况下的目标角加速度的偏差，再将该偏差与设定阈值相比较，判断车轮是否处于稳态工况，如果偏差超出设定阈值，车轮处于非稳态工况，则根据获取到车辆的车身加速度来测算参考车速。本实施例提供了车轮非稳态工况下的参考车速的计算方法，在车轮处于非稳态工况时仍能通过车身纵加速度准确计算参考车速，提高了车辆参考车速测算的准确性和有效性，提高了动力学控制精度，以及车辆底盘动力学控制系统的稳定性和控制效果。

可选的，该装置600还包括：参考车速测算第二模块，用于在所述根据所述车身加速度，计算车轮在稳态工况下的目标角加速度之后，如果所述车轮的目标角加速度与所述实际角加速度的偏差未超过所述设定阈值，根据所述车轮的轮速测算参考车速。

可选的，参考车速测算第一模块630包括：参考角加速度计算单元，用于计算所述车辆在直行时，与所述车身加速度线性相关的参考角加速度；修正系数确定单元，用于根据当前方向盘转角和上一时刻的参考车速，确定车轮的修正系数；参考角速度修正单元，用于采用所述修正系数对所述参考角加速度进行修正，得到目标角加速度。

可选的，该装置600还包括：车辆影响因子确定模块，用于在所述如果所述车轮的目标角加速度与实际角加速度的偏差超过设定阈值，根据所述车身加速度测算参考车速之前，确定影响所述车轮从稳态工况过渡到非稳态工况的车辆影响因子；设定阈值确定模块，用于将所述车辆影响因子的取值输入至目标模型，得到所述目标模型输出的设定阈值；其中，所述影响因子包括当前方向盘转角、所述车辆的横摆角速度、轮距、轴距和上一时刻的参考车速中的至少一项。

可选的，该装置600还包括：目标模型构建模块，用于在所述将所述车辆影响因子的取值输入至目标模型，得到所述目标模型输出的设定阈值之前，以所述车辆影响因子为输入，以所述设定阈值为输出，构建目标模型；目标模型训练模块，用于以最小化所述参考车速与所述实际车速的偏差为目标，训练所述目标模型。

可选的，参考车速测算第一模块630，具体用于如果所述车轮的目标角加速度与实际角加速度的偏差超过设定阈值，用于将所述车身加速度对采样时间积分，并将积分结果与上一时刻的参考车速叠加，得到当前时刻的参考车速；其中，上一时刻的参考车速为所述车轮的目标角加速度与实际角加速度的偏差没有超过设定阈值的最后时刻的参考车速。

上述车辆参考车速测算装置可执行本申请任意实施例所提供的车辆参考车速测算方法，具备执行车辆参考车速测算方法相应的功能模块和有益效果。

实施例七

图7为本发明实施例七提供的一种电子设备的结构示意图，如图7所示，该设备包括存储器710和处理器720；设备中处理器720的数量可以是一个或多个，图7中以一个处理器为例；设备中的处理器720和存储器710可以通过总线或其他方式连接，图7中以通过总线连接为例。

存储器710作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的车辆参考车速测算方法对应的模块。处理器通过运行存储在存储器中的软件程序、指令以及模块，从而执行设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的车辆参考车速测算方法。

存储器710可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器可进一步包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至设备/终端/服务器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

本发明实施例通过计算实际角加速度与车轮在稳态工况下的目标角加速度的偏差，再将该偏差与设定阈值相比较，判断车轮是否处于稳态工况，如果偏差超出设定阈值，车轮处于非稳态工况，则根据获取到车辆的车身加速度来测算参考车速。本发明实施例提供了车轮非稳态工况下的参考车速的测算方法，在车轮处于非稳状态时仍能通过车身纵向加速度准确计算参考车速，提高了车辆参考车速测算的准确性和有效性，提高了动力学控制精度，提高了车辆底盘动力学控制系统的稳定性和控制效果。

实施例八

本发明实施例八还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种车辆参考车速测算方法，该方法包括：

获取车辆的车身加速度；

根据所述车身加速度，计算车轮在稳态工况下的目标角加速度；

如果所述车轮的目标角加速度与实际角加速度的偏差超过设定阈值，根据所述车身加速度测算参考车速。

当然，本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作，还可以执行本发明任意实施例所提供的车辆参考车速测算方法中的相关操作。

通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

值得注意的是，上述车辆参考车速测算装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

本发明实施例通过计算实际角加速度与车轮在稳态工况下的目标角加速度的偏差，再将该偏差与设定阈值相比较，判断车轮是否处于稳态工况，如果偏差超出设定阈值，车轮处于非稳态工况，则根据获取到车辆的车身加速度来测算参考车速。本发明实施例提供了车轮非稳态工况下的参考车速的计算方法，在车轮处于非稳状态时仍能通过车身纵加速度准确计算参考车速，提高了车辆参考车速测算的准确性和有效性，提高了动力学控制精度，提高了车辆底盘动力学控制系统的稳定性和控制效果。

实施例九

本实施例提供一种车辆参考车速测算系统，如图8所示，车辆参考车速测算系统包括：处理器810和配置于车辆上的轮角速度传感器820、加速度传感器830。

其中，处理器810可以配置在车辆上，也可以配置车辆外，可选的有ECU(Electronic Control Unit、电子控制单元)，又称车载电脑。该处理器810分别与轮角速度传感器820和加速度传感器830通信连接。

处理器810用于获取所述加速度传感器830采集的车辆的车身加速度，根据所述车身加速度，计算车轮在稳态工况下的目标角加速度，对所述轮角速度传感器820采集的轮角速度进行求导，得到实际角加速度，如果所述车轮的目标角加速度与所述实际角加速度的偏差超过设定阈值，根据所述车身加速度测算参考车速。轮角速度传感器820，配置于车辆上用于实时采集车辆各轮的轮角速度。加速度传感器830，配置于车辆上用于实时采集车辆车身加速度。处理器810实时地从轮角速度传感器820和加速度传感器830获取各轮角速度与车身加速度。

可选的，车辆上还配置有方向盘转角传感器840。该方向盘转角传感器840与处理器810通信连接，用于检测方向盘的旋转角度，具体是检测车辆转弯时相对于车辆直线行驶状态时方向盘的偏转角度。处理器810从方向盘转角传感器840获取方向盘的偏转角度，并将其作为影响所述车轮从稳态工况过渡到非稳态工况的车辆影响因子，输入至目标模型，以得到所述目标模型输出的设定阈值。

可选的，车辆上还配置有横摆角速度传感器850。该横摆角速度传感器850与处理器810通信连接，用于检测车辆绕垂直轴的偏转的变化率，横摆角速度越大，横摆角变化越快，将会导致横摆频率值所在的数值范围变化，导致车轮从稳态工况过渡到非稳态工况。处理器810从横摆角速度传感器850获得车辆实时的横摆角速度值，并将其作为影响所述车轮从稳态工况过渡到非稳态工况的车辆影响因子，输入至目标模型，以得到所述目标模型输出的设定阈值。

本发明实施例所提供的车辆参考车速测算系统没有额外增加测量设备，利用现有车辆传感器即可得到所需输入信号实时测算参考车速，不需要配置新的传感器，同时充分利用现有的传感器；本实施例不仅能准确、有效地测算车轮处于稳态工况和非稳态工况下两轮驱动车辆的参考车速，还适用于测算复杂的全轮驱动车辆的参考车速。本发明实施例提高了动力学控制精度，提高了车辆底盘动力学控制系统的稳定性和控制效果。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种车辆参考车速测算方法，其特征在于，包括：

获取车辆的车身加速度；

根据所述车身加速度，计算车轮在稳态工况下的目标角加速度；

确定影响所述车轮从稳态工况过渡到非稳态工况的车辆影响因子；

将所述车辆影响因子的取值输入至目标模型，得到所述目标模型输出的设定阈值；其中，所述影响因子包括当前方向盘转角、所述车辆的横摆角速度、轮距、轴距和上一时刻的参考车速中的至少一项；

如果所述车轮的目标角加速度与实际角加速度的偏差超过设定阈值，根据所述车身加速度测算参考车速。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据所述车身加速度，计算车轮在稳态工况下的目标角加速度之后，还包括：

如果所述车轮的目标角加速度与所述实际角加速度的偏差未超过所述设定阈值，根据所述车轮的轮速测算参考车速。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述车身加速度，计算车轮在稳态工况下的目标角加速度，包括：

计算所述车辆在直行时，与所述车身加速度线性相关的参考角加速度；

根据当前方向盘转角和上一时刻的参考车速，确定车轮的修正系数；

采用所述修正系数对所述参考角加速度进行修正，得到目标角加速度。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述将所述车辆影响因子的取值输入至目标模型，得到所述目标模型输出的设定阈值之前，还包括：

以所述车辆影响因子为输入，以所述设定阈值为输出，构建目标模型；

以最小化所述参考车速与所述实际车速的偏差为目标，训练所述目标模型。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述如果所述车轮的目标角加速度与实际角加速度的偏差超过设定阈值，根据所述车身加速度测算参考车速，包括：

如果所述车轮的目标角加速度与实际角加速度的偏差超过设定阈值，将所述车身加速度对采样时间积分，并将积分结果与上一时刻的参考车速叠加，得到当前时刻的参考车速；

其中，上一时刻的参考车速为所述车轮的目标角加速度与实际角加速度的偏差没有超过设定阈值的最后时刻的参考车速。

6.一种车辆参考车速测算装置，其特征在于，包括

车身加速度获取模块，用于获取车辆的车身加速度；

目标角加速度计算模块，用于根据所述车身加速度，计算车轮在稳态工况下的目标角加速度；

参考车速测算模块，用于如果所述车轮的目标角加速度与实际角加速度的偏差超过设定阈值，根据所述车身加速度测算参考车速；

车辆影响因子确定模块，用于在所述如果所述车轮的目标角加速度与实际角加速度的偏差超过设定阈值，根据所述车身加速度测算参考车速之前，确定影响所述车轮从稳态工况过渡到非稳态工况的车辆影响因子；

设定阈值确定模块，用于将所述车辆影响因子的取值输入至目标模型，得到所述目标模型输出的设定阈值；其中，所述影响因子包括当前方向盘转角、所述车辆的横摆角速度、轮距、轴距和上一时刻的参考车速中的至少一项。

7.一种电子设备，其特征在于，所述设备包括：

一个或多个处理器；

存储器，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-5中任一所述的一种车辆参考车速测算方法。

8.一种包含计算机可执行指令的存储介质，其特征在于，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求1-5中任一所述的一种车辆参考车速测算方法。

9.一种车辆参考车速测算系统，其特征在于，包括：处理器和配置于车辆上的轮角速度传感器、加速度传感器；

所述处理器用于获取所述加速度传感器采集的车辆的车身加速度；

根据所述车身加速度，计算车轮在稳态工况下的目标角加速度；

确定影响所述车轮从稳态工况过渡到非稳态工况的车辆影响因子；

将所述车辆影响因子的取值输入至目标模型，得到所述目标模型输出的设定阈值；其中，所述影响因子包括当前方向盘转角、所述车辆的横摆角速度、轮距、轴距和上一时刻的参考车速中的至少一项；

对所述轮角速度传感器采集的轮角速度进行求导，得到实际角加速度；

如果所述车轮的目标角加速度与所述实际角加速度的偏差超过设定阈值，根据所述车身加速度测算参考车速。

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