CN113581186A - 一种车辆制动控制所需路面附着系数的确定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种车辆制动控制所需路面附着系数的确定方法，包括：车端设备将车辆当前所处的路段信息和车辆当前所处路段的天气信息上传到云端服务器；云端服务器查询路面附着系数数据库，得到对应的路面附着系数；云端服务器将对应的路面附着系数下发给车端设备，车端设备将该对应的路面附着系数作为车辆制动控制所需路面附着系数；其中，路面附着系数数据库为路段信息、天气信息与路面附着系数的对应关系表；当ABS或者TCS激活时，车端设备将当前路面附着系数f、车辆当前所处的精确的路段信息以及车辆当前所处路段的天气信息上传至云端服务器，云端服务器更新路面附着系数数据库。采用本发明能得到实时准确的路面附着系数。

Description

一种车辆制动控制所需路面附着系数的确定方法
技术领域
本发明属于路面工况特征识别领域，具体涉及一种车辆制动控制所需路面附着系数的确定方法。
背景技术
随着汽车每年保有量的增加以及新手驾驶员驾驶技术不熟练，交通事故也在不断的增长。除了驾驶水平外，车辆本身的主动安全控制技术也很关键。目前，汽车主动安全控制主要由ESP实现，后续可发展为底盘各子系统间协调控制，比如在附着系数低的路面除了降低制动力，悬架还可以配合降低车辆质心，以使车辆更稳定。但是要实现车辆的主动安全控制的前提，必须要有实时准确的路面信息，比如沥青路面、水泥路面、冰雪路面、水滑路面等。不同的路面，其路面附着系数各不相同，如果采用相同的控制策略，极易出现侧翻、过渡滑转、失稳等极端现象，造成严重交通事故。因此，获取实时准确的路面附着系数，对车辆的主动安全控制来说非常重要，是前提；同时也能为以后发展的智能底盘协同控制提供重要的参考依据。
现有的车辆制动控制所需路面附着系数的确定方法存在如下问题：
（1）基于传感器测量的路面识别估算法，此方法是利用传感器直接测量影响路面附着系数的因素；但是由于传感器容易受工作环境和光照等外界因素干扰，要消除外界干扰需要添加额外的光学传感器，因此成本也相应增加。
（2）基于车辆动力学的路面识别估算方法，运用卡尔曼滤波、模型估算等算法，虽然准确度较高，但这些算法往往很复杂，计算需要耗费大量时间，造成实时性较差。
发明内容
本发明的目的是提供一种车辆制动控制所需路面附着系数的确定方法，以得到实时准确的路面附着系数。
本发明所述的车辆制动控制所需路面附着系数的确定方法，包括：
车端设备将车辆当前所处的路段信息和车辆当前所处路段的天气信息上传到云端服务器；
云端服务器根据车辆当前所处的路段信息和车辆当前所处路段的天气信息，查询路面附着系数数据库，得到对应的路面附着系数；
云端服务器将对应的路面附着系数下发给车端设备，车端设备将该对应的路面附着系数作为车辆制动控制所需路面附着系数；
其中，所述路面附着系数数据库为路段信息、天气信息与路面附着系数的对应关系表；路面附着系数数据库中的初始数据为通过标定方式得到的路段信息、天气信息与路面附着系数的对应关系数据；当ABS或者TCS激活时，车端设备确定车辆当前所处的精确的路段信息，计算当前路面附着系数f，将当前路面附着系数f、车辆当前所处的精确的路段信息以及车辆当前所处路段的天气信息上传至云端服务器，云端服务器更新路面附着系数数据库。
优选的，云端服务器更新路面附着系数数据库的方式为：将当前路面附着系数f存入路面附着系数数据库，替换掉与车辆当前所处的精确的路段信息、车辆当前所处路段的天气信息对应的路面附着系数（即用当前附着系数f替换与车辆当前所处的精确的路段信息、车辆当前所处路段的天气信息对应的路面附着系数）。
优选的，所述车端设备通过车载GPS导航系统确定车辆当前所处的路段信息。所述车端设备通过雷达或者摄像头传感器获取车辆当前所处路面的图像，将车辆当前所处路面的图像和储存在导航仪内的电子地图进行比对，得到车辆当前所处的精确的路段信息。
优选的，所述车端设备利用公式：f=a/g，计算得到当前路面附着系数f；其中，a表示车辆制动减速度、g表示重力加速度。
采用本发明能得到实时准确的路面附着系数，用于车辆制动控制，对车辆的主动安全控制来说非常重要，同时也为以后发展的智能底盘协同控制提供了重要的参考依据。
附图说明
图1为本实施例中车端设备与云端服务器的通信示意图。
图2为本实施例中车辆制动控制所需路面附着系数的确定方法中车端设备的执行流程图。
图3为本实施例中车辆制动控制所需路面附着系数的确定方法中云端服务器的执行流程图。
具体实施方式
如图1所示，N辆车的车端设备分别通过其自身的V2X通信模块与云端服务器进行通信。
车辆制动控制所需路面附着系数的确定方法由车端设备和云端服务器共同执行。
如图2所示，车端设备的执行步骤包括：
S1、通过车载GPS导航系统确定车辆当前所处的路段信息，查询实时局部天气预报，获得车辆当前所处路段的天气信息，然后执行S2。
S2、将车辆当前所处的路段信息和车辆当前所处路段的天气信息上传到云端服务器，然后执行S3。
S3、判断是否收到云端服务器下发的路面附着系数，如果是，则执行S4，否则执行S5。
S4、将云端服务器下发的路面附着系数作为车辆制动控制（比如稳定性控制、智能底盘协同控制）所需路面附着系数，然后执行S5。
S5、判断ABS（即防抱死刹车系统）或者TCS（即牵引力控制系统）是否激活，如果是，则执行S6，否则返回执行S1。
S6、确定车辆当前所处的精确的路段信息，然后执行S7。其中，确定车辆当前所处的精确的路段信息的方式为：通过雷达或者摄像头传感器获取车辆当前所处路面的图像，将车辆当前所处路面的图像和储存在导航仪内的电子地图进行比对，得到车辆当前所处的精确的路段信息。
S7、利用公式：f=a/g，计算得到当前路面附着系数f，然后执行S8。其中，a表示车辆制动减速度、g表示重力加速度。
S8、将当前路面附着系数f、车辆当前所处的精确的路段信息以及车辆当前所处路段的天气信息上传至云端服务器，然后返回执行S1。
如图3所示，云端服务器的执行步骤包括：
P1、判断是否收到车端设备上传的车辆当前所处的路段信息和车辆当前所处路段的天气信息，如果是，则执行P2，否则执行P4。
P2、根据车辆当前所处的路段信息和车辆当前所处路段的天气信息，查询路面附着系数数据库，得到对应的路面附着系数，然后执行P3。其中，路面附着系数数据库为路段信息、天气信息与路面附着系数的对应关系表；路面附着系数数据库中的初始数据为通过标定方式得到的路段信息、天气信息与路面附着系数的对应关系数据。
P3、将对应的路面附着系数下发给车端设备，然后执行P4。
P4、判断是否收到车端设备上传的当前路面附着系数f、车辆当前所处的精确的路段信息以及车辆当前所处路段的天气信息，如果是，则执行P5，否则返回执行P1。
P5、云端服务器更新路面附着系数数据库，然后返回执行P1。具体的，云端服务器更新路面附着系数数据库的方式为：将当前路面附着系数f存入路面附着系数数据库，替换掉与车辆当前所处的精确的路段信息、车辆当前所处路段的天气信息对应的路面附着系数（即用当前附着系数f替换与车辆当前所处的精确的路段信息、车辆当前所处路段的天气信息对应的路面附着系数）。车辆制动过程中只要触发了一次ABS或者TCS，路面附着系数数据库就会更新一次；N辆车不断在制动过程中触发ABS或者TCS，路面附着系数数据库就会不断更新，越更新越准确，从而保证了下发给车端设备用于车辆制动控制的路面附着系数的准确性。

Claims (4)

1.一种车辆制动控制所需路面附着系数的确定方法，其特征在于，包括：
车端设备将车辆当前所处的路段信息和车辆当前所处路段的天气信息上传到云端服务器；
云端服务器根据车辆当前所处的路段信息和车辆当前所处路段的天气信息，查询路面附着系数数据库，得到对应的路面附着系数；
云端服务器将对应的路面附着系数下发给车端设备，车端设备将该对应的路面附着系数作为车辆制动控制所需路面附着系数；
其中，所述路面附着系数数据库为路段信息、天气信息与路面附着系数的对应关系表；路面附着系数数据库中的初始数据为通过标定方式得到的路段信息、天气信息与路面附着系数的对应关系数据；当ABS或者TCS激活时，车端设备确定车辆当前所处的精确的路段信息，计算当前路面附着系数f，将当前路面附着系数f、车辆当前所处的精确的路段信息以及车辆当前所处路段的天气信息上传至云端服务器，云端服务器更新路面附着系数数据库。
2.根据权利要求1所述的车辆制动控制所需路面附着系数的确定方法，其特征在于：
云端服务器更新路面附着系数数据库的方式为：将当前路面附着系数f存入路面附着系数数据库，替换掉与车辆当前所处的精确的路段信息、车辆当前所处路段的天气信息对应的路面附着系数。
3.根据权利要求1或2所述的车辆制动控制所需路面附着系数的确定方法，其特征在于：
所述车端设备通过车载GPS导航系统确定车辆当前所处的路段信息；
所述车端设备通过雷达或者摄像头传感器获取车辆当前所处路面的图像，将车辆当前所处路面的图像和储存在导航仪内的电子地图进行比对，得到车辆当前所处的精确的路段信息。
4.根据权利要求1或2或3所述的车辆制动控制所需路面附着系数的确定方法，其特征在于：所述车端设备利用公式：f=a/g，计算得到当前路面附着系数f；其中，a表示车辆制动减速度、g表示重力加速度。
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