SE1150291A1 - Skattning av väglutning medelst utnyttjande av en sensorfusion - Google Patents
Skattning av väglutning medelst utnyttjande av en sensorfusion Download PDFInfo
- Publication number
- SE1150291A1 SE1150291A1 SE1150291A SE1150291A SE1150291A1 SE 1150291 A1 SE1150291 A1 SE 1150291A1 SE 1150291 A SE1150291 A SE 1150291A SE 1150291 A SE1150291 A SE 1150291A SE 1150291 A1 SE1150291 A1 SE 1150291A1
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- input signal
- sensor fusion
- dynamic
- slope
- road slope
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
- B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
- B60T8/172—Determining control parameters used in the regulation, e.g. by calculations involving measured or detected parameters
-
- 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
- B60W40/02—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 ambient conditions
- B60W40/06—Road conditions
- B60W40/076—Slope angle of the road
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C9/00—Measuring inclination, e.g. by clinometers, by levels
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Regulating Braking Force (AREA)
- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
Abstract
Föreliggande uppfinning hänför sig till ett förfarande och ettsystem för skattning av en vaglutning d medelst utnyttjande aven sensorfusion. Enligt föreliggande uppfinning detekteras omåtminstone ett dynamiskt förlopp föreligger. En skattning avnamnda vaglutning d utförs sedan med hjalp av sensorfusionen,varvid åtminstone en av en insignal och åtminstone enviktningsparameter för namnda sensorfusion bestams baserat pånamnda detektion av om namnda åtminstone ett dynamiska förlopp föreligger. Fig. 3
Description
10
15
20
25
accelerationen i horisontell led. Accelerometern 101 mäter och
tillhandahåller alltså en signal motsvarande:
as=av+gsfi(u), (ekv. 1)
där g är tyngdaccelerationen.
Denna signal kan sedan utnyttjas for att bestämma väglutningen
d. För små värden på d kan sin(d) approximeras till d, vilket
gor att väglutningen d kan bestämmas som:
(ekv. 2)
Alltså subtraheras här fordonets acceleration av från det av
accelerometern uppmätta värdet as for att endast erhålla
gravitationskomponenten hos den uppmätta accelerationen.
Detta tillvägagångssätt for att bestämma väglutningen d
fungerar bra på vägar där väglutningen d och krokningen for
vägen är små. For väsentligen plana och raka vägar, till
exempel motorvägar, ger detta tillvägagångssätt en relativt
god skattning av väglutningen d. Dock är detta forfarande för
bestämmandet av väglutningen d långt ifrån optimalt for vägar
och vägavsnitt vilka inte är väsentligen plana och raka.
När ett fordon färdas på en väg som inte endast har små
lutningar d och krokningar, till exempel på vissa landsvägar
eller på mindre vägar, kommer accelerometern 101 att, förutom
att mäta den acceleration som är viktig for bestämmandet av
väglutningen d, även att mäta andra accelerationer, vilka
bland annat beror av vägens krokning. Dessa andra
accelerationer, som då också kommer att innefattas i signalen
as tillhandahållen av accelerometern 101, kommer då att
negativt påverka tillforlitligheten for skattningen av
väglutningen d.
lO
l5
20
25
30
Kortfattad beskrivning av uppfinningen
Det är ett syfte med föreliggande uppfinning att
tillhandahålla ett effektivt och tillförlitligt förfarande för
skattning av en väglutning g. Detta syfte uppnås genom ovan
nämnda förfarande för skattning av en väglutning d enligt
kännetecknande delen av patentkrav 1. Syftet uppnås även genom
ovan nämnda datorprogram enligt kännetecknande delen av
patentkrav 22. Detta syfte uppnås även av ovan nämnda system
för skattning av en väglutning d enligt kännetecknande delen
av patentkrav 24.
Enligt föreliggande uppfinning identifieras olika dynamiska
förlopp vilka påverkar fordonet och dess möjligheter till
korrekt skattning av väglutningen g. En sensorfusion utnyttjas
enligt uppfinningen för att vikta ihop och/eller välja olika
metoder för bestämmande av väglutningen d, där dessa metoder
innefattar utnyttjande av en accelerometer respektive en
kraftekvation. Baserat på detektion av förekomst av dynamiska
förlopp anpassas enligt uppfinningen denna sensorfusion så att
fördelarna med accelerometermetoden respektive
kraftekvationsmetoden utnyttjas samtidigt som nackdelarna med
respektive metod undviks.
Om till exempel ett dynamiskt förlopp detekteras anpassas
sensorfusionen så att dess känslighet och insignaler optimeras
för det specifika detekterade förloppet. Genom anpassningen av
sensorfusionen, vilken kan utgöras av ett Kalman-filter, kan
man vid skattning av väglutningen g då sådana dynamiska
förlopp pågår undvika att ta hänsyn till
accelerationskomponenter vilka beror av det dynamiska
förloppet och inte av själva väglutningen g. Härigenom kan en
effektiv och tillförlitlig skattning av väglutningen d alltid
erhållas genom utnyttjande av uppfinningen.
l0
l5
20
25
30
Genom situationsanpassningen av sensorfusionen kan
känsligheten för sensorfusionen ökas i normalfallet, det vill
säga då inget dynamiskt förlopp föreligger, medan känsligheten
för sensorfusionen kan minskas då ett dynamiskt förlopp pågår.
Detta resulterar i en snabbare skattning av väglutningen d och
vägens krökningsförändringar, vilket är mycket fördelaktigt
till exempel vid terrängkörning.
Enligt en aspekt av föreliggande uppfinning utnyttjas
skattningen av väglutningen d vid växelval i ett system för
automatiskt växelval. Det är avgörande för ett automatiskt
växelvalssystem att ha tillgång till ett aktuellt värde för
väglutningen d för att kunna välja rätt växel vid en specifik
tidpunkt. Den snabba skattningen av väglutningen d, vilken
erhålls genom föreliggande uppfinning, gör att en snabbare
skattning av körmotstånd kan göras, vilket är av stor vikt vid
optimalt val av växel.
Föreliggande uppfinning kan alltså hantera dynamiska förlopp
genom att anpassa sensorfusionen baserat på dem så att
väglutningen d kan skattas även baserat på de dynamiska
förloppen. Detta har stora fördelar jämfört med om de
dynamiska förloppen inte skulle ha tagits hänsyn till. I så
fall hade dessa dynamiska förlopp filtrerats bort, vilket hade
lett till långsammare uppdatering eller eventuellt frysning av
skattningen. Detta hade i sin tur lett till en fördröjd
skattning av väglutningen d och vägens krökningsförändring,
och vidare till att fel växel väljs av det automatiska
växelvalssystemet.
Kortfattad figurförteckning
Uppfinningen kommer att belysas närmare nedan med ledning av
de bifogade ritningarna, där lika hänvisningsbeteckningar
används för lika delar, och vari:
10
15
20
25
Figur 1 visar schematiskt ett fordon i förhållande till en
väglutning d,
Figur 2 visar schematiskt ett fordon sett uppifrån,
Figur 3 visar ett flodesschema for ett forfarande enligt
uppfinningen, och
Figur 4 visar en styrenhet.
Beskrivning av föredragna utföringsformer
Såsom nämnts ovan kan en accelerometer utnyttjas for att
tillhandahålla en signal, vilken kan användas vid skattning av
väglutningen d. En skattning av våglutningen d baserat på
mätningar gjorda av accelerometern går relativt snabbt att
utföra. Dessutom ger en accelerometerbaserad skattning
tillforlitliga värden for vägar med liten lutning d och
krokning.
Dock medfor accelerometerns placering i fordonet problem,
eftersom accelerometern normalt sett inte är placerad i
fordonets svängningscentrum. Detta åskådliggors schematisk i
figur 2, där ett fordon 200 med en motor 201, en drivlina 202
och hjul 203, 204, 205, 206 illustreras. Fordonet har ett
svängningscentrum 208, kring vilken fordonet rör sig när det
svänger, vars placering beror bland annat av fordonets längd,
samt placering av och avstånd mellan hjulen 203, 204, 205,
206. Dock är accelerometern 207 vanligtvis placerad i
anslutning till eller i närheten av motorn 201. Accelerometern
207 är alltså vanligtvis inte placerad så att den sammanfaller
med svängningscentrum 208 for fordonet 200. Detta gor att
accelerationer härrorande från svängningar även kommer att
innefattas i signalen as tillhandahållen av accelerometern 207
om vägen svänger relativ kraftigt.
l0
l5
20
25
Väglutningen d kan också bestämmas baserat på en
kraftekvation. En sådan kraftekvation kan se ut enligt
följande:
Zf=ma,
där f utgör kraften, m är massan för fordonet och a är en
(ekv. 3)
acceleration.
Vidare kan vänsterledet i kraftekvationen även uttryckas som:
(ekv. 4)
Zf=fd -f, -fa -mgSinwO ,
dar fg är drivkraften, fg är rullkraften på grund av
rullmotståndet, och f¿ är luftkraften på grund av
luftmotståndet.
Utifrån kraftekvationerna 3 och 4 kan väglutningen d
bestämmas. Att bestämma väglutningen d baserad på dessa
kraftekvationer ger tillförlitliga skattningar för
väglutningen d för väsentligen alla typer av vägar, både för
väsentligen plana och raka vägar och för vägar med större
väglutningar och krökningar. Modeller för dessa
kraftekvationer, ur vilka väglutningen d kan lösas ut, används
ofta när dessa kraftekvationer utnyttjas för bestämning av
väglutningen d. Dock ger dessa modeller en viss osäkerhet för
det skattade värdet för väglutningen d, vilket är en nackdel
med skattning av väglutning d baserat på kraftekvationer.
Alltså finns åtminstone två förfaranden för bestämmande av
väglutningen d, varav ett baserar sig på
accelerationsmätningar gjorda av en accelerometer 207 och ett
baserar sig på åtminstone en kraftekvation.
Accelerometerskattningen är snabb och är tillförlitlig för
l0
l5
20
25
30
relativt raka vågar. Kraftekvationsskattningen år långsammare
an accelerometerskattningen och kan inte utnyttjas då
drivlinan år bruten, det vill saga då motorns moment inte
förmedlas till hjulen 203, 204, 205, 206, till exempel vid
aktivering av en kopplingsfunktion, eller om en eller flera
bromsar ligger an, men år tillförlitlig för alla typer av
vagar.
Uppfinnarna av föreliggande uppfinning har identifierat dessa
för- och nackdelar med respektive skattningsförfarande och
amnar kombinera skattningsförfarandena så att respektive
förfarande utnyttjas på ett i någon mening optimalt satt.
Föreliggande uppfinning kombinerar alltså fördelarna för
accelerometerskattningen med fördelarna för
kraftekvationsskattningen samtidigt som den undviker
nackdelarna med accelerometerskattningen och
kraftekvationsskattningen.
För att göra detta utnyttjar föreliggande uppfinning en
sensorfusion, vilken kan våga samman åtminstone två
sensorvarden/insignaler tillhandahållna av en eller flera
sensorer/metoder. Sensorfusionen har åtminstone en insignal
och åtminstone en viktningsparameter. Om denna åtminstone en
insignal och/eller åtminstone en viktningsparameter valjs
enligt uppfinningen, vilket kommer att beskrivas mer i detalj
nedan, kan sensorfusionen utnyttjas till att kombinera
fördelarna med accelerometerskattningen och
kraftekvationsskattningen.
Enligt föreliggande uppfinning detekteras om åtminstone ett
dynamiskt förlopp föreligger. Ett dynamiskt förlopp kan har
innefatta till exempel åtminstone en skarp svang, en kraftig
accelerationsförandring, eller en kraftig
retardationsförandring, och kan detekteras baserat på till
lO
15
20
25
30
exempel en inbromsning, en hastighet, en kurvradie, eller en
vald växel, vilket beskrivs mer i detalj nedan. Beroende av
resultatet för denna detektion utförs sedan sensorfusionen,
genom att åtminstone en av en insignal för sensorfunktionen
och/eller åtminstone en viktningsparameter hos
sensorfunktionen bestäms baserat på om ett dynamiskt förlopp
föreligger eller inte.
Den åtminstone en insignalen kan här väljas att baseras till
exempel på accelerometern om inget eller ett visst dynamiskt
förlopp pågår, eller väljas att baseras på kraftekvationen om
ett visst dynamiskt förlopp pågår. På samma sätt kan de en
eller flera viktningsparametrarna väljas till olika värden
beroende på om något visst dynamiskt förlopp pågår eller inte.
Alltså justeras enligt uppfinningen sensorfusionen baserat på
om ett dynamiskt förlopp föreligger eller inte, så att det för
tillfället bästa förfarandet, eller den för tillfället bästa
kombinationen av förfarandena, används vid skattningen av
väglutningen d. Detta gör att ett tillförlitligt värde på
väglutningen d alltid kan erhållas. Dessutom erhålls detta
tillförlitliga värde för väglutningen d alltid med minsta
möjliga fördröjning, vilket är viktigt i flera tillämpningar,
till exempel då växelval baseras på väglutningen d.
Enligt en utföringsform av uppfinningen utförs sensorfusionen
med hjälp av ett Kalman-filter, för vilket skattningen av
väglutningen d utgör det enda tillståndet. Här utgör den ovan
nämnda åtminstone en insignalen, vilken bestäms baserat på om
det dynamiska förloppet föreligger eller inte, åtminstone en
insignal till Kalman- filtret. Den ovan nämnda åtminstone en
viktningsparametern utgör här en åtminstone en kovariansmatris
för ett modellbrus hos detta Kalman-filter.
10
15
20
Ett Kalman-filter kan matematiskt beskrivas som:
>^c(z+1|z)= A,x(r I r)
20 I f) = X0 I f-1)+ L(f)(y(f)-C,ff(fIf-1))
m) = P(f|f-1)cf"[c,1°(f|f-1)cf +12, I* ækv. s)
P(r+1Iz)= A,P(r I z)A,T + Q,
P(z|f)=P(f|f-1)-P(f|f-1)c,T[c,P(f|f-1)cf+R,I1c,1>(f|f-1)
, dar:
- X motsvarar tillståndsvektorn, vilken i detta fall ar
vaglutningen d;
- _y motsvarar insignalvektorn for filtret;
- A motsvarar modellen av systemet, vilken i detta fall år
definierad som A=l (beskrivs mer i detalj nedan);
- L motsvarar forstarkningen for filtret;
- C motsvarar insignalmodellen för filtret;
- Q motsvarar kovariansmatrisen for modellbruset;
- P motsvarar kovariansmatrisen for skattningsfelet; och
- R motsvarar kovariansmatrisen for matbruset.
Enligt en utforingsform av föreliggande uppfinning utnyttjar
Kalman-filtret prediktionen att vaglutningen d i nasta
tillstånd kommer att vara lika stor som vaglutningen d i det
nuvarande tillståndet, det vill saga A=l.
Såsom framgår av ekvation 5 beror forstårkningen L for filtret
av P, C, och R, där P i sin tur beror av kovariansmatrisen for
modellbruset Q. Såsom nämnts ovan utgör enligt en
utforingsform kovariansmatrisen for modellbruset Q en
viktningsparameter for sensorfusionen. Det är då alltså denna
10
15
20
25
30
10
kovariansmatris för modellbruset Q som justeras i Kalman-
filtret beroende på om ett dynamiskt förlopp pågår eller inte.
Kovariansmatrisen för modellbruset Q viktar det av filtret
predikterade värdet för nästa tillstånd, vilket predikteras
till att vara samma värde som i nuvarande tillstånd, med
insignalen, så att insignalens större eller mindre
vikt/inflytande beror på värdet för kovariansmatrisen för
modellbruset Q. Ett litet värde på kovariansmatrisen för
modellbruset Q gör att endast en liten förändring accepteras
av filtret, varför filtret kan göras trögare vid behov.
Insignalmodellen C till filtret väljs till att vara baserad på
accelerometern eller på kraftekvationen baserat på om ett
dynamiskt förlopp föreligger eller inte.
En viktig del av föreliggande uppfinning ligger i att
identifiera olika dynamiska förlopp, för vilka sensorfusionen
bör justeras för att snabbt kunna ge ett tillförlitligt värde
för väglutningen d.
Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning utgör en
eller flera skarpa svängar, vilka utförs av fordonet, ett
sådant dynamiskt förlopp. Denna åtminstone en sväng anses vara
skarp om den har en radie vilken är mindre än ett förutbestämt
värde. Till exempel kan en sådan skarp sväng ha en radie
vilken är mindre än 25 meter. En sväng kan även definieras
såsom skarp om den pågår längre än en förutbestämd tid och har
en förutbestämd radie. Till exempel kan en sväng detekteras
såsom skarp om den pågår längre än 2 sekunder och har en sådan
förutbestämd radie.
Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning väljs den
åtminstone en insignalen till sensorfusionen, vilken enligt
ovan kan utgöras av insignalvektorn y i Kalman-filtret, till
att vara baserad på kraftekvationen (ekvationerna 3 och 4) om
l0
l5
20
25
30
ll
åtminstone en skarp sväng detekterats. Alltså väljer
förfarandet enligt denna utföringsform att basera skattningen
av väglutningen d på kraftekvationen och inte på
accelerometern då en skarp sväng pågår. Detta gör att problem
relaterade till att accelerometern inte är placerad i
fordonets svängcentrum undviks. Härigenom tas inte hänsyn till
ovidkommande accelerationer uppmätta av accelerometern när
väglutningen d skattas, vilket ger en mer exakt skattning av
väglutningen d.
Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning utgör en
kraftig förändring av en acceleration ett dynamiskt förlopp
för vilket sensorfusionen skall anpassas. En sådan kraftig
förändring av accelerationen kan uppstå till exempel vid en
acceleration från stillastående eller vid en acceleration
under växling. En sådan kraftig accelerationsförändring kan
påverka ett inbördes förhållande mellan ett chassi hos
fordonet och ett horisontalplan. En sådan kraftig
accelerationsförändring kan även påverka ett inbördes
förhållande mellan en upphängning, såsom en hjulupphängning,
hos fordonet och ett horisontalplan. Det vill säga att den
kraftiga accelerationsförändringen kan göra att åtminstone en
av chassit och upphängningen stegrar sig relativt
horisontalplanet. En accelerationsförändring anses enligt en
utföringsform som kraftig om den åtminstone är i
storleksordningen av l m/s3.
Sensorfusionen justeras härvid på så sätt att den åtminstone
en insignalen till sensorfusionen, vilken alltså kan utgöras
av insignalvektorn y till Kalman-filtret, baseras på
accelerometern 207, samt att den åtminstone en
viktningsparametern sätts till ett värde, vilket resulterar i
att känsligheten för sensorfusionen sänks relativt det värde
viktningsparametern har då inget dynamiskt förlopp pågår. Med
10
15
20
25
30
12
andra ord bestäms värdet för viktningsparametern här så att
sensorfusionen blir trögare än om ingen kraftig
accelerationsförändring hade förelegat. För fallet att
sensorfusionen utgörs av ett Kalman-filter, varvid
viktningsparametern utgörs av kovariansmatrisen för
modellbruset Q hos Kalman-filtret, sätts elementen i denna
kovariansmatris för modellbruset Q till ett lågt värde, vilket
resulterar i ett trögare filter med en reducerad känslighet.
På så sätt erhålles snabbt ett exakt värde på väglutningen d,
eftersom accelerometern kan utnyttjas vid skattningen.
Enligt en annan utföringsform av föreliggande uppfinning utgör
en kraftig retardationsförändring ett dynamiskt förlopp för
vilket sensorfusionen skall justeras. En sådan kraftig ändring
av retardationen kan uppstå till exempel vid en retardation
som inträffar vid växling, vid en retardation vilken
resulterar av en partiell inbromsning till exempel under färd,
eller vid en fullständig inbromsning till stillastående.
Enligt en utföringsform anses en retardationsförändring som
kraftig om den åtminstone är i storleksordningen av 1 m/s3.
Då en kraftig retardationsförändring detekteras som ett
dynamiskt förlopp anpassas enligt denna utföringsform
sensorfusionen så att den åtminstone en insignalen till
sensorfusionen, vilken kan motsvaras av insignalvektorn y hos
Kalman-filtret, baseras på accelerometern 207. Den åtminstone
en viktningsparametern, vilken kan utgöras av
kovariansmatrisen för modellbruset Q hos Kalman-filtret, sätts
även till ett värde, vilket resulterar i att känsligheten för
sensorfusionen sänks relativt det värde viktningsparametern
har då inget dynamiskt förlopp pågår, varigenom sensorfusionen
blir trögare än om ingen kraftig accelerations-/retardations-
förändring hade förelegat. Alltså anpassas sensorfusionen här
på väsentligen motsvarande sätt som för det dynamiska
l0
l5
20
25
30
l3
förloppet kraftig accelerationsföråndring. Eftersom
accelerometern kan utnyttjas vid skattningen erhålles snabbt
ett exakt vårde på vaglutningen d.
På motsvarande satt som för den kraftiga
accelerationsföråndringen kan aven den kraftiga
retardationsföråndringen påverka ett inbördes förhållande
mellan chassit eller upphangningen hos fordonet och ett
horisontalplan. Den kraftiga retardationsförandringen kan har
göra att åtminstone en av chassit och upphangningen niger
relativt horisontalplanet.
Enligt en annan utföringsform av föreliggande uppfinning utgör
en bromsning under sväng ett dynamiskt förlopp. Enligt en
annan utföringsform utgör aven både en uppstart respektive en
nedstangning av en motor ett dynamiskt förlopp.
Nar en sådan uppstart, nedstangning eller bromsning under
svång detekteras anpassas sensorfusionen så att den åtminstone
en insignalen till sensorfusionen, vilken kan utgöras av
insignalvektorn y till Kalman-filtret, beståms motsvara en
tidigare skattning av våglutningen d. Med andra ord fryses
Kalman-filtret har, vilket även kan ses som att Kalman-filtret
inte uppdateras. I ekvation 5, vilken beskriver Kalman-
filtret, satts alltså elementen i matrisen för
insignalmodellen C till vardet 0 (noll). Hår bestäms alltså
insignalen, genom att insignalmodellmatrisens element ges
vardet 0 (noll), så att insignalen motsvarar den tidigare
skattningen. Denna tidigare skattning kan enkelt tas fram ur
minnet i vilket den lagrats.
Ovan har beskrivits hur sensorfusionen ska anpassas till olika
dynamiska förlopp når sådana har detekterats. Om detektionen
daremot resulterar i att inget dynamiskt förlopp föreligger
anpassas enligt en utföringsform sensorfusionen så att
10
15
20
25
30
14
insignalen utgörs av en signal baserad på accelerometern 207.
Såsom nämnts ovan är skattningar av väglutningen d baserade på
en insignal från accelerometern relativt snabba och är
tillförlitliga värden för vägar med stor kurvradie. Vidare
sätts den åtminstone en viktningsparametern till ett värde
vilket resulterar i att sensorfusionens känslighet anpassas
till accelerometerns brusnivå. Storleken på denna
viktningsparameter bestäms alltså baserat på vilken
accelerometer som används, då olika typer/fabrikat av
accelerometrar har olika brusnivåer.
Alltså utnyttjas enligt denna utföringsform huvudsakligen
accelerometern 207 för att bestämma väglutningen d då inget
dynamiskt förlopp pågår, eftersom accelerometern är bäst
lämpad för normala körsituationer.
De ovan beskrivna utföringsformerna, vilka anger hur
sensorfusionen skall utföras, beror av en detektion av om ett
dynamiskt förlopp föreligger eller inte. Baserat på om ett
dynamiskt förlopp pågår eller inte väljs vilken en eller flera
insignaler och/eller vilka en eller flera viktningsparametrar
som ska användas i sensorfusionen. Detta kan ses som att olika
moder för sensorfusionen väljs baserat på denna detektion, där
var och en av moderna har en eller flera förutbestämda
insignaler och/eller en eller flera förutbestämda
viktningsparametrar. Då sensorfusionen utgörs av ett Kalman-
filter har därför var och en av moderna en särskild
insignalvektor y och/eller en eller flera särskilda
kovariansmatriser Q för modellbruset.
Detektionen av om ett dynamiskt förlopp föreligger kan baseras
på olika parametrar. Enligt en utföringsform av uppfinningen
kan detektionen baseras åtminstone på en signal relaterad till
bromsning. Såsom beskrivits ovan innefattar de angivna
10
15
20
25
30
15
dynamiska förloppen bromsningar. Därför kan en godtycklig
lämplig signal i systemet, vilken indikerar att en bromsning
utförs användas vid identifieringen av ett dynamiskt förlopp.
Bromssignaler finns vanligtvis tillgängliga i fordons
styrsystem, varför användandet av en bromssignal vid
detekteringen av ett dynamiskt förlopp enkelt kan
implementeras.
Enligt en utföringsform av uppfinningen baseras detektionen av
ett dynamiskt förlopp åtminstone på en signal relaterad till
en hastighet för fordonet. Denna signal kan bland annat
utnyttjas för att bestämma accelerationsförändring och/eller
retardationsförändring för fordonet. Hastighetssignaler finns
vanligtvis tillgängliga i fordons styrsystem, vilket är
fördelaktigt när uppfinningen implementeras.
Enligt en utföringsform av uppfinningen baseras detektionen av
ett dynamiskt förlopp åtminstone på en signal relaterad till
en kurvradie för en sväng fordonet utför. Såsom nämnts ovan
innefattar de dynamiska förloppen svängar, varför en lämplig
godtycklig signal för kurvradien är användbar vid detektionen.
En kurvradie kan bland annat beräknas genom att analysera
inbördes skillnader i hjulhastigheter för yttre och inre hjul
när fordonet svänger.
Enligt en utföringsform av uppfinningen baseras detektionen av
ett dynamiskt förlopp åtminstone på en signal relaterad till
växelval. Eftersom flera av de ovan nämnda dynamiska förloppen
innefattar växling kan identifieringen av dessa dynamiska
förlopp basera sig på information om vald växel och när
växling sker. Då föreliggande uppfinning bland annat kan,
såsom kommer att beskrivas nedan, utnyttjas i samband med
växling i ett system för automatiskt växelval kommer signaler
relaterade till växelval typiskt finnas tillgängliga att
l0
l5
20
25
l6
basera identifieringen av de dynamiska förloppen pä. Generellt
har systemet för automatiskt växelval mycket bra kontroll över
hur och när växling kommer att ske, vilket kan utnyttjas av
denna utföringsform.
Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning kan
detektionen av ett dynamiskt förlopp baseras på en godtycklig
lämplig kombination av de ovan nämnda parametrarna, det vill
säga på en godtycklig lämplig kombination av en bromssignal,
en hastighetssignal, en kurvradiesignal och en
växelvalssignal.
En aspekt av föreliggande uppfinning hänför sig till ett
förfarande för växelval i ett motorfordon. Enligt detta
förfarande skattas vaglutningen d på sä satt som beskrivits
ovan, det vill säga enligt någon av de ovan beskrivna
utföringsformerna av uppfinningen. Sedan väljs en växel
baserat pä den skattade vaglutningen d. Detta förfarande ar
mycket användbart till exempel i system för automatiskt
växelval, eftersom det är centralt i ett sädant system att ta
hänsyn till vaglutningen d när man bestämmer körmotstånd och
därmed vilken växel som skall väljas vid ett specifikt
tillfälle.
En fackman på området inser även att skattningen av
vaglutningen d även kan utnyttjas för andra tillämpningar än
för styrning av automatiskt växelval. Till exempel kan
vaglutningen d utnyttjas i farthällare, i bromssystem, och i
andra förarhjälpsystem, säsom system vilka hjälper föraren att
köra mer bränslesnält.
Figur 3 visar ett flödesschema för ett förfarande för växelval
enligt uppfinningen.
l0
l5
20
25
30
l7
I ett första steg 301 av förfarandet utförs en detektion av om
åtminstone ett dynamiskt förlopp föreligger, det vill säga en
detektion av om till exempel en skarp sväng, en kraftig
accelerationsförändring/retardationsförändring, bromsning
under sväng, eller uppstart/nedstängning av motor pågår.
I ett andra steg 302 av förfarandet skattas väglutningen d,
dar skattningen utförs medelst en sensorfusion där den
åtminstone en insignalen och/eller åtminstone en
viktningsparameter för sensorfusionen bestäms baserat på om
ett dynamiskt förlopp pågår eller inte.
Första steget 301 och andra steget 302 av förfarandet för
växelval utgör alltså tillsammans förfarandet för skattning av
väglutningen d enligt föreliggande uppfinning.
I ett tredje steg 303 av förfarandet väljs en växel baserat på
skattningen av väglutningen d.
Fackmannen inser att förfarandet för skattning av väglutningen
d och förfarandet för växelval enligt föreliggande uppfinning
dessutom kan implementeras i ett datorprogram, vilket när det
exekveras i en dator åstadkommer att datorn utför metoden.
Datorprogrammet utgör vanligtvis av en datorprogramprodukt 403
(i figur 4) lagrad på ett digitalt lagringsmedium, där
datorprogrammet är innefattat i datorprogramproduktens
datorläsbara medium. Nämnda datorläsbara medium består av ett
lämpligt minne, såsom exempelvis: ROM (Read-Only Memory), PROM
(Programmable Read-Only Memory), EPROM (Erasable PROM), Flash-
minne, EEPROM (Electrically Erasable PROM), en hårddiskenhet,
etc.
Figur 4 visar schematiskt en styrenhet 400. Styrenheten 400
innefattar en beräkningsenhet 40l, vilken kan utgöras av
väsentligen någon lämplig typ av processor eller mikrodator,
10
15
20
25
18
t.ex. en krets för digital signalbehandling (Digital Signal
Processor, DSP), eller en krets med en förutbestämd specifik
funktion (Application Specific Integrated Circuit, ASIC).
Beräkningsenheten 401 är förbunden med en, i styrenheten 400
anordnad, minnesenhet 402, vilken tillhandahåller
beräkningsenheten 401 t.ex. den lagrade programkoden och/eller
den lagrade data beräkningsenheten 401 behöver för att kunna
utföra beräkningar. Beräkningsenheten 401 är aven anordnad att
lagra del- eller slutresultat av beräkningar i minnesenheten
402.
Vidare är styrenheten 400 försedd med anordningar 411, 412,
413, 414 för mottagande respektive sändande av in- respektive
utsignaler. Dessa in- respektive utsignaler kan innehålla
vågformer, pulser, eller andra attribut, vilka av
anordningarna 411, 413 för mottagande av insignaler kan
detekteras som information och kan omvandlas till signaler som
kan behandlas av beräkningsenheten 411. Dessa signaler
tillhandahålls sedan beräkningsenheten 401. Anordningarna 412,
414 för sändande av utsignaler är anordnade att omvandla
signaler erhållna från beräkningsenheten 401 för skapande av
utsignaler genom att t.ex. modulera signalerna, vilka kan
överföras till andra delar av systemet för skattning av
väglutningen d eller systemet för växelval.
Var och en av anslutningarna till anordningarna för mottagande
respektive sändande av in- respektive utsignaler kan utgöras
av en eller flera av en kabel; en databuss, såsom en CAN-buss
(Controller Area Network bus), en MOST-buss (Media Orientated
Systems Transport bus), eller någon annan busskonfiguration;
eller av en trådlös anslutning.
10
15
20
25
30
19
En fackman inser att den ovan nämnda datorn kan utgöras av
beräkningsenheten 401 och att det ovan nämnda minnet kan
utgöras av minnesenheten 402.
En aspekt av föreliggande uppfinning hänför sig till ett
system för skattning av en väglutning d medelst utnyttjande av
en sensorfusion. Systemet innefattar här ett detektionsorgan,
vilket är anordnat att detektera om åtminstone ett dynamiskt
förlopp föreligger. Systemet innefattar även ett
skattningsorgan, vilket är anordnat att skatta nämnda
väglutning d. Vid skattningen bestämmer skattningsorganet
anpassningen av sensorfusionen enligt förfarandet beskrivet
ovan, det vill säga skattningsorganet bestämmer åtminstone en
av en insignal och/eller åtminstone en viktningsparameter för
sensorfusionen baserat på detektionen av om något dynamiskt
förlopp pågår.
En aspekt av föreliggande uppfinning hänför sig till ett
system för växelval i ett motorfordon. Systemet innefattar här
ett system för skattning av en väglutning d enligt ovan samt
ett växelvalsorgan, till exempel en automatisk växellåda,
vilket är anordnat att välja växel baserat på skattningen av
väglutningen d.
Fackmannen inser också att systemet ovan kan modifieras enligt
de olika utföringsformerna av metoden enligt uppfinningen.
Dessutom avser uppfinningen ett motorfordon 100, till exempel
en personbil, en lastbil eller en buss, innefattande
åtminstone ett system för skattning av väglutningen d eller
ett system för växelval.
Föreliggande uppfinning är inte begränsad till de ovan
beskrivna utföringsformerna av uppfinningen utan avser och
innefattar alla utföringsformer inom de bifogade självständiga
20
kravens skyddsomfång.
Claims (25)
- l. Förfarande för skattning av en väglutning d medelst utnyttjande av en sensorfusion, kännetecknad av - detektion av om åtminstone ett dynamiskt förlopp föreligger; och - skattning av nämnda väglutning d, varvid åtminstone en insignal och/eller åtminstone en viktningsparameter för nämnda sensorfusion bestäms baserat på nämnda detektion av om nämnda åtminstone ett dynamiska förlopp föreligger.
- 2. Förfarande enligt patentkrav l, varvid nämnda sensorfusion utför åtminstone en sammanvägning av åtminstone två insignaler.
- 3. Förfarande enligt patentkrav 2, varvid nämnda sensorfusion utförs medelst ett Kalman-filter.
- 4. Förfarande enligt patentkrav 3, varvid nämnda åtminstone två insignaler utgör insignaler till nämnda Kalman- filter och nämnda åtminstone en viktningsparameter är åtminstone en kovariansmatris för ett modellbrus Q hos nämnda Kalman-filter.
- 5. Förfarande enligt något av patentkrav 3-4, varvid nämnda Kalman-filter utnyttjar en prediktion, vilken anger att en väglutning i ett nästa tillstånd är lika stor som en väglutning i ett nuvarande tillstånd.
- 6. Förfarande enligt något av patentkrav 1-5, varvid nämnda åtminstone ett dynamiska förlopp innefattar åtminstone en skarp sväng. 10 15 20 25 22
- 7. Förfarande enligt patentkrav 6, varvid nämnda skarpa sväng utgörs av en sväng, vilken har en radie vilken ar mindre än ett förutbestämt värde.
- 8. Förfarande enligt något av patentkrav 6-7, varvid nämnda åtminstone en insignal bestäms till att vara en insignal baserad på en kraftekvation om nämnda detektion resulterar i att nämnda skarpa sväng föreligger.
- 9. Förfarande enligt något av patentkrav 1-5, varvid nämnda åtminstone ett dynamiska förlopp innefattar en kraftig accelerationsförändring.
- 10. Förfarande enligt patentkrav 9, varvid nämnda dynamiska förlopp uppstår vid en situation i gruppen: - en acceleration från stillastående; och - en acceleration under växling.
- 11. Förfarande enligt något av patentkrav 9-10, varvid, om nämnda detektion resulterar i en detektion av nämnda kraftiga accelerationsförändring, bestäms nämnda åtminstone en insignal till att vara en insignal baserad på en accelerometer (207) och nämnda åtminstone en viktningsparameter bestäms till ett värde så att en känslighet i sensorfusionen för nämnda insignal är lägre än om inget dynamiskt förlopp föreligger.
- 12. Förfarande enligt något av patentkrav 1-5, varvid nämnda dynamiska förlopp innefattar en kraftig retardationsförändring.
- 13. Förfarande enligt patentkrav 12, varvid nämnda dynamiska förlopp uppstår vid en situation i gruppen: - en retardation vid växling; - en inbromsning; och - en inbromsning till stillastående. 10 15 20 25 30 23
- 14. Förfarande enligt något av patentkrav 12-13, varvid, om nämnda detektion resulterar i en detektion av nämnda kraftiga retardationsförändring, bestäms nämnda åtminstone en insignal till att vara en insignal baserad på en accelerometer (207) och nämnda åtminstone en viktningsparameter bestäms till ett värde så att en känslighet i sensorfusionen för nämnda insignal är lägre än om inget dynamiskt förlopp föreligger.
- 15. Förfarande enligt något av patentkrav 9-14, varvid nämnda åtminstone ett dynamiska förlopp påverkar ett läge i förhållande till ett horisontalplan för åtminstone en av ett chassi och en upphängning för ett motorfordon (100).
- 16. Förfarande enligt något av patentkrav 1-5, varvid nämnda dynamiska förlopp innefattar en bromsning under en sväng.
- 17. Förfarande enligt något av patentkrav 1-5, varvid nämnda dynamiska förlopp innefattar en av en uppstart och en nedstängning av en motor.
- 18. Förfarande enligt något av patentkrav 16-17, varvid nämnda åtminstone en insignal bestäms till att motsvara en tidigare skattning av nämnda väglutning om nämnda dynamiska förlopp detekteras.
- 19 Förfarande enligt något av patentkrav 1-8, varvid, om nämnda detektion resulterar i att inget dynamiskt förlopp föreligger, bestäms nämnda åtminstone en insignal till att vara en insignal baserad på en accelerometer (207) och nämnda åtminstone en viktningsparameter bestäms till ett värde så att en känslighet i sensorfusionen för nämnda insignal är anpassad till en brusnivå för nämnda accelerometer (207).
- 20. Förfarande enligt något av patentkrav 1-16, varvid nämnda detektion baseras på åtminstone en av signalerna i 10 l5 20 25 24 gruppen: - en bromssignal; - en signal relaterad till en hastighet; - en signal relaterad till en kurvradie; och - en signal relaterad till växelval.
- 21. Förfarande för växelval i ett motorfordon, kännetecknad av - skattning av en väglutning d medelst förfarandet enligt något av patentkraven l-20; och - val av växel baserat på nämnda skattning av nämnda väglutning d.
- 22. Datorprogram innefattande programkod, vilket när nämnda programkod exekveras i en dator åstadkommer att nämnda dator utför förfarandet enligt något av patentkrav l-21.
- 23. Datorprogramprodukt innefattande ett datorläsbart medium och ett datorprogram enligt patentkrav 22, varvid nämnda datorprogram är innefattat i nämnda datorläsbara medium.
- 24. System för skattning av en väglutning d medelst utnyttjande av en sensorfusion, kännetecknat av - ett detektionsorgan, vilket är anordnat att detektera om åtminstone ett dynamiskt förlopp föreligger; och - ett skattningsorgan, vilket är anordnat att skatta nämnda väglutning d, varvid nämnda skattningsorgan är anordnat att bestämma åtminstone en insignal och/eller åtminstone en viktningsparameter för nämnda sensorfusion baserat på detektionen av om nämnda åtminstone ett dynamiska förlopp föreligger. 25
- 25. System for växelval i ett motorfordon, kännetecknat av - ett system for skattning av en väglutning d enligt patentkrav 24; och - ett växelvalsorgan, vilket är anordnat att välja växel baserat på nämnda skattning av nämnda väglutning d.
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE1150291A SE535826C2 (sv) | 2011-04-04 | 2011-04-04 | Skattning av väglutning medelst utnyttjande av en sensorfusion |
PCT/SE2012/050364 WO2012138286A1 (en) | 2011-04-04 | 2012-04-03 | Estimation of road inclination |
CN201280021714.XA CN103502075B (zh) | 2011-04-04 | 2012-04-03 | 道路倾斜度的估计 |
BR112013024112A BR112013024112A2 (pt) | 2011-04-04 | 2012-04-03 | estimação de inclinação de rodovias |
US14/009,538 US9200898B2 (en) | 2011-04-04 | 2012-04-03 | Estimation of road inclination |
RU2013148945/11A RU2587745C2 (ru) | 2011-04-04 | 2012-04-03 | Оценка уклона дороги |
EP12767640.1A EP2694344B1 (en) | 2011-04-04 | 2012-04-03 | Estimation of road inclination |
SE1250334A SE535822C2 (sv) | 2011-04-04 | 2012-04-03 | Skattning av väglutning medelst utnyttjande av sensorfusion |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE1150291A SE535826C2 (sv) | 2011-04-04 | 2011-04-04 | Skattning av väglutning medelst utnyttjande av en sensorfusion |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE1150291A1 true SE1150291A1 (sv) | 2012-10-05 |
SE535826C2 SE535826C2 (sv) | 2013-01-02 |
Family
ID=47190251
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE1150291A SE535826C2 (sv) | 2011-04-04 | 2011-04-04 | Skattning av väglutning medelst utnyttjande av en sensorfusion |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SE (1) | SE535826C2 (sv) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113470347A (zh) * | 2021-05-20 | 2021-10-01 | 上海天壤智能科技有限公司 | 结合卡口过车记录和浮动车gps数据的拥堵识别方法及系统 |
-
2011
- 2011-04-04 SE SE1150291A patent/SE535826C2/sv unknown
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113470347A (zh) * | 2021-05-20 | 2021-10-01 | 上海天壤智能科技有限公司 | 结合卡口过车记录和浮动车gps数据的拥堵识别方法及系统 |
CN113470347B (zh) * | 2021-05-20 | 2022-07-26 | 上海天壤智能科技有限公司 | 结合卡口过车记录和浮动车gps数据的拥堵识别方法及系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE535826C2 (sv) | 2013-01-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SE1250334A1 (sv) | Skattning av väglutning medelst utnyttjande av sensorfusion | |
EP2956343B1 (en) | Simultaneous estimation of at least mass and rolling resistance | |
US6816799B2 (en) | Vehicle operating parameter determination system and method | |
US6308115B1 (en) | Vehicle running condition judgement device | |
SE536326C2 (sv) | Bestämning av körmotstånd för ett fordon | |
KR20230004532A (ko) | 타이어 장착 센서의 데이터를 사용하여 트레드 깊이를 결정하는 방법 | |
EP3760986B1 (en) | Method for estimating the mass of an off road vehicle and a related off-road vehicle | |
SE534023C2 (sv) | System och metod för att hålla körtider | |
EP2956344B1 (en) | A method for managing parameters that influence the driving resistance | |
US20180297633A1 (en) | Methods and systems for vehicle lateral force control | |
SE1150291A1 (sv) | Skattning av väglutning medelst utnyttjande av en sensorfusion | |
US20040122603A1 (en) | Method for determining the amount of an operating medium in a motor vehicle | |
KR101575296B1 (ko) | 선회 단계를 이용한 차량 제어 장치 및 방법 | |
CN107719373B (zh) | 用于估计路面摩擦的方法和系统 | |
CN117163033A (zh) | 用于基于数据融合来估计车辆速度的系统 | |
JP2009119958A (ja) | 車両状態推定装置 | |
US11541894B2 (en) | Road slope estimator and vehicle | |
US20070174001A1 (en) | Gear shifting system | |
EP3002139B1 (fr) | Systeme de pilotage d'amortisseurs | |
EP4353549A1 (en) | Automatic parking brake actuation and failure detection | |
CN111845767B (zh) | 对于车辆的转弯方向测定 | |
US20220412455A1 (en) | Method, control device and computer program product for determining a position of a motor vehicle | |
JP5316280B2 (ja) | 道路情報学習装置、道路情報学習方法および道路情報学習プログラム | |
EP3002140B1 (fr) | Systeme de pilotage d'amortisseurs | |
CN116981910A (zh) | 用于确定低分辨率的地图的可靠性的确定方法和确定装置 |