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CN105564435A - 用于车辆的表面估计 - Google Patents

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CN105564435A
CN105564435A CN201510720615.6A CN201510720615A CN105564435A CN 105564435 A CN105564435 A CN 105564435A CN 201510720615 A CN201510720615 A CN 201510720615A CN 105564435 A CN105564435 A CN 105564435A
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torsion
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wheelslip
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GM Global Technology Operations LLC
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Abstract

提供用于估计车辆正在行进的道路的表面的特征的方法和系统。系统包括传感器和处理器。传感器构造成在施加扭矩之后测量与对于所述车辆的一个或多个车轮来说的车轮滑移有关的信息。处理器耦接到所述传感器并构造成至少便于施加所述扭矩用于所述车辆的所述一个或多个车轮,和至少部分基于施加所述扭矩之后的所述车轮滑移和所述扭矩来估计所述道路的表面的特征。

Description

用于车辆的表面估计
技术领域
本公开总体涉及车辆领域,并且更具体地涉及用于估计用于车辆的道路表面的特征的方法和系统。
背景技术
现今某些车辆使用技术以便确定车辆正在行进的道路的特征,诸如对于道路的摩擦系数。通常这些确定在制动或稳定性事件期间做出。然而,这些技术在所有情况下可能不总是最佳的。例如,在某些情况下,当制动或稳定性事件在例如巡航控制或非巡航控制驱动中在设定车辆间的希望距离可能没有发生时,道路特征的确定可能是希望的。
因此,希望提供用于估计用于车辆的道路表面的特征的改进的方法和系统。此外,本发明的其他希望的特点和特征从后续的详细描述和随附的权利要求并结合附图和上面的技术领域和背景技术将是明显的。
发明内容
根据示例性的实施例,提供一种用于估计车辆正在行进的道路的表面的特征的方法。所述方法包括施加用于所述车辆的一个或多个车轮的扭矩,确定对于所述一个或多个车轮来说的车轮滑移,以及至少部分基于所述车轮滑移和所述扭矩来估计所述道路的表面的所述特征。
根据另一个示例性的实施例,提供一种用于估计车辆正在行进的道路的表面的特征的系统。所述系统包括一个或多个传感器和处理器。传感器构造成在施加扭矩之后测量与对于所述车辆的一个或多个车轮来说的车轮滑移有关的信息。处理器耦接到所述传感器并构造成至少便于施加所述扭矩用于所述车辆的所述一个或多个车轮,和至少部分基于施加所述扭矩之后的所述车轮滑移来估计所述道路的表面的所述特征。
根据另一个示例性的实施例,提供一种车辆。所述车辆包括多个车轮、传感器和处理器。传感器构造成在施加扭矩之后测量与对于所述多个车轮的一个或多个来说的车轮滑移有关的信息。处理器耦接到所述传感器并构造成至少便于施加所述扭矩用于所述一个或多个车轮,和至少部分基于施加所述扭矩之后的所述车轮滑移和所述扭矩来估计车辆正在行进的道路的表面的特征。
本发明还提供如下方案:
1.一种用于估计车辆正在行进的道路的表面的特征的方法,所述方法包括:
施加用于所述车辆的一个或多个车轮的扭矩;
确定对于所述一个或多个车轮来说的车轮滑移;以及
至少部分基于所述车轮滑移和所述扭矩来估计所述道路的表面的所述特征。
2.如方案1所述的方法,其特征在于,还包括:
确定与所述扭矩对应的对于所述一个或多个车轮来说的车轮滑移的变化;
其中估计所述特征的步骤包括至少部分基于所述车轮滑移的所述变化和所述扭矩来估计用于所述表面的摩擦系数。
3.如方案1所述的方法,其特征在于,施加所述扭矩的步骤包括施加不同量的扭矩到所述车辆的不同的相应车轮,以便关于所述车辆的中心的来自所施加扭矩的总净扭矩等于零。
4.如方案1所述的方法,其特征在于,施加所述扭矩的步骤包括以横穿所述车辆对角线地平衡的方式施加不同量的扭矩到所述车辆的不同的相应车轮。
5.如方案1所述的方法,其特征在于,施加所述扭矩的步骤包括经由扭矩引导施加不同量的扭矩到所述车辆的不同的相应车轮。
6.如方案1所述的方法,其特征在于,施加所述扭矩的步骤包括在所述车辆的第一车轮上施加制动阻力和在所述车辆的第二车轮上施加补偿的正扭矩。
7.如方案1所述的方法,其特征在于,还包括:
以正弦方式修改所施加扭矩。
8.如方案1所述的方法,其特征在于,还包括:
提供补偿所施加扭矩的转向角度调整。
9.如方案1所述的方法,其特征在于,还包括:
从一个或多个远程源接收关于所述表面的特征的信息。
10.一种用于估计车辆正在行进的道路的表面的特征的系统,所述系统包括:
传感器,其构造成在施加扭矩之后测量与对于所述车辆的一个或多个车轮来说的车轮滑移有关的信息;以及
处理器,其耦接到所述传感器并构造成至少便于:
  施加所述扭矩用于所述车辆的所述一个或多个车轮;和
  至少部分基于施加所述扭矩之后的所述车轮滑移和所述扭矩来估计所述道路的表面的所述特征。
11.如方案10所述的系统,其特征在于,所述处理器构造成至少便于:
确定与所述扭矩对应的对于所述一个或多个车轮来说的车轮滑移的变化;和
至少部分基于所述车轮滑移的变化和所述扭矩来估计用于所述表面的摩擦系数。
12.如方案10所述的系统,其特征在于,所述处理器构造成至少便于施加不同量的扭矩到所述车辆的不同的相应车轮,以便关于所述车辆的中心的来自所施加扭矩的总净扭矩等于零。
13.如方案10所述的系统,其特征在于,所述处理器构造成至少便于以横穿所述车辆对角线地平衡的方式施加不同量的扭矩到所述车辆的不同的相应车轮。
14.如方案10所述的系统,其特征在于,所述处理器构造成至少便于经由扭矩引导施加不同量的扭矩到所述车辆的不同的相应车轮。
15.如方案10所述的系统,其特征在于,所述处理器构造成至少便于在所述车辆的第一车轮上施加制动阻力和在所述车辆的第二车轮上施加补偿的正扭矩。
16.如方案10所述的系统,其特征在于,所述处理器构造成至少便于以正弦方式修改所施加扭矩。
17.如方案10所述的系统,其特征在于,所述处理器构造成至少便于提供补偿所施加扭矩的转向角度调整。
18.如方案10所述的系统,其特征在于,还包括:
接收器,其构造成至少便于从一个或多个远程源接收关于所述表面的所述特征的信息。
19.一种车辆,其包括:
多个车轮;
传感器,其构造成在施加扭矩之后测量与对于所述多个车轮的一个或多个来说的车轮滑移有关的信息;以及
处理器,其耦接到所述传感器并构造成至少便于:
  施加所述扭矩用于所述一个或多个车轮;和
  至少部分基于施加所述扭矩之后的所述车轮滑移和所述扭矩来估计车辆正在行进的道路的表面的特征。
20.如方案19所述的方法,其特征在于,所述处理器构造成至少便于施加不同量的扭矩到所述车辆的不同的相应车轮,以便关于所述车辆的中心的来自所施加扭矩的总净扭矩等于零。
附图说明
本公开将在此后结合下面的附图来描述,其中相同的标记指示相同的元件,并且其中:
图1是根据示例性的实施例的系统的功能性框图,该系统包括具有控制系统的车辆,该控制系统用于确定所述车辆在被驱动的道路表面的特征,所述车辆和在道路上或附近的其他车辆,远程服务器以及耦接所述车辆、所述其他车辆和所述远程服务器的无线网络一起描述;
图2是根据示例性的实施例的可关于图1的系统使用的车辆的功能性框图;
图3是根据示例性的实施例的可关于图1和2的车辆使用的控制系统的功能性框图;和
图4是根据示例性的实施例的进程的流程图,该方法用于确定车辆在被驱动的道路的表面的特征,并且可关于图1的系统、图1和2的车辆以及图1-3的控制系统使用。
具体实施方式
下面的详细描述在本质上仅仅是示例性的,并且不意于限制本公开或其应用和用途。而且,不意于由在先前的背景技术或下面的详细描述中呈现的任何理论所束缚。
图1是包括车辆12的系统10的功能性框图。如在图1中描述的,车辆12包括控制系统13,该控制系统13主动地确定车辆12在被驱动的道路11的表面的特征,如关于图2-4在下面进一步描述的。还如在图1中描述的,车辆12经由一个或多个无线网络14与远程服务器15和在道路11上或附近的多个其他车辆16通信。在各种实施例中,无线网络14可包括一个或多个不同类型的无线网络,诸如一个或多个卫星网络、蜂窝网络和/或车辆到车辆的网络(比如使用射频)。
在一个实施例中,远程服务器15布置成远离车辆12和其他车辆16,并且包括计算机系统,其具有处理器20、通信系统22和存储器24。处理器20控制远程服务器15和其构件的操作。通信系统22与车辆12和其他车辆16通信,包括相对于关于道路11的特征(包括摩擦系数)的信息。在一个实施例中,处理器20、通信系统22和存储器24具有分别地相似于如关于图3在下面进一步描述的车辆12的处理器220、通信系统203和存储器222的描述的特点和功能。还将理解,在某些实施例中,图1的其他车辆16也可具有相似的构件,和/或相似于图1的车辆12的控制系统13的控制系统。
根据示例性的实施例,图2提供图1的车辆12的功能性框图。如在下面进一步更详细描述的,车辆12包括控制系统13,其根据关于图4在下面进一步描述的进程400的步骤确定车辆12在被驱动的道路11的表面的特征。
如在图2中描述的,车辆12包括底盘112、车身114、四个车轮116、电子控制系统118、转向系统150、制动系统160以及上面提及的控制系统13。车身114布置在底盘112上并大体围住车辆12的其他构件。车身114和底盘112可共同地形成车架。车轮116在靠近车身114的相应角落处每个转动地耦接到底盘112。如在图2中描述的,车轮116包括驾驶员侧前轮181、乘客侧前轮182、驾驶员侧后轮183和乘客侧后轮184。应该理解,车轮116的数量(包括前轮181、182的数量和/或后轮183、184的数量)在不同的实施例中可变化。
车辆12可以是多个不同类型的汽车诸如轿车、货车、卡车或运动型多功能车(SUV)中的任意一种,并且可以是两轮驱动(2WD)(即后轮驱动或前轮驱动)、四轮驱动(4WD)或全轮驱动(AWD)。车辆12还可包含多个不同类型的推进系统诸如以汽油或柴油为燃料的内燃机、“灵活燃料型车辆”(FFV)发动机(即使用汽油和乙醇的混合物)、以气体化合物(比如氢或天然气)为燃料的发动机、燃烧/电动机混合发动机以及电动机中的任意一种或组合。
在图2中示出的示例性实施例中,车辆12包括致动器组件120。在一个这样的实施例中,车辆12还可包括如在图2中描述的散热器128(但是这在其他实施例中可变化)。致动器组件120包括安装在底盘112上的至少一个推进系统129,其驱动车轮116。在描述的实施例中,致动器组件120包括发动机130。在一个实施例中,发动机130包括燃烧发动机。在其他实施例中,致动器组件120可包括一个或多个其他类型的发动机和/或马达,诸如电动机/发电机,替代或额外于燃烧发动机。
依然参考图2,发动机130耦接到车轮116的至少一些。在一个实施例中,该耦接经由一个或多个驱动轴134来提供,然而在其他实施例中车辆可以是直接驱动车辆。如在图2中描述的,驱动轴134包括前车轴170和后车轴172。
在一些实施例中,发动机130机械地耦接到变速器。在其他实施例中,发动机130可替代地耦接到用于向电动机供能的发电机,其机械地耦接到变速器。
转向系统150安装在底盘112上,并且控制车轮116的转向。在一个实施例中,转向系统150包括转向轮和转向柱(未描述)。转向轮接收来自车辆的驾驶员的输入。转向柱基于来自驾驶员的输入经由驱动轴134导致用于车轮116的希望的转向角度。
制动系统160安装在底盘112上,并提供用于车辆12的制动。制动系统160经由制动踏板(未描述)接收来自驾驶员的输入,和经由制动单元(也未描述)提供适当的制动。驾驶员经由加速踏板(未描述)还提供关于希望的车辆速度或加速度的输入,和用于各种车辆设备和/或系统诸如一个或多个车辆收音机、其他娱乐系统、环境控制系统、照明单元、导航系统和类似物(也未描述)的各种其他输入。
控制系统13安装在底盘112上。根据关于图4在下面进一步描述的进程400的步骤,控制系统13确定道路11的表面的特征。在某些实施例中,控制系统13可包括各种其他车辆设备和系统的所有或部分,和/或可耦接到该各种其他车辆设备和系统,该各种其他车辆设备和系统尤其诸如是制动系统160、转向系统150、致动器组件120和/或电子控制系统118。例如,在某些实施例中,控制系统13还可控制这些系统的某些方面,比如制动系统160、转向系统150和/或致动器组件120的某些方面。
根据示例性的实施例,图3是图1和2的控制系统13的功能性框图。如在图3中描述的,控制系统13包括传感器阵列202、通信系统203和控制器204。
传感器阵列202测量和获得用于由控制器204使用以便确定道路11的表面的特征的信息。在一个实施例中,传感器阵列202提供关于各种车轮116的车轮速度和用于车辆12的速度的信息,以便在确定车轮滑移时使用。在一个实施例中,在传感器阵列202中的传感器的每个布置在车辆12上的罩内。如在图3中描述的,在一个实施例中,传感器阵列202包括一个或多个车轮速度传感器206(优选地,对于图1的每个车轮116为一个车轮速度传感器206)、车辆速度传感器208和/或加速计210。然而,这在其他实施例中可变化。在传感器阵列202中的传感器的具体类型和/或数量在不同实施例中可变化。
通信系统203以与图1的远程服务器15和其他车辆16通信来为车辆12提供通信。如在图3中描述的,在一个实施例中,通信系统203包括通信接口209,其使用一个或多个无线网络诸如在图1中描述的无线网络14来便于在车辆12与图1的远程服务器15和其他车辆16之间的通信。在描述的实施例中,通信系统203包括天线211、蜂窝芯片组/构件212、卫星芯片组/构件213、收发器214、无线调制解调器215和车辆总线216。通信系统203和通信接口209的构件的数量和类型在其他实施例中可变化。
在一个实施例中,天线211服务于通信接口209的各种构件,包括蜂窝芯片组/构件212、卫星芯片组/构件213和收发器214。在一个实施例中,单个天线211包括服务这些不同构件的多模式天线。在其他实施例中,可使用多个天线211。
还在一个实施例中,蜂窝芯片组/构件212使用天线211便于与一个或多个蜂窝网络通信,和卫星芯片组/构件213使用天线211便于与一个或多个卫星网络通信。蜂窝芯片组/构件212和/或卫星芯片组/构件213例如使用该蜂窝和/或卫星网络可相似地用于访问互联网(和/或其他网络)。还在一个实施例中,收发器214使用一个或多个车辆到车辆的网络(比如,使用射频)来便于与图1的其他车辆16通信。
额外地,在一个实施例中,无线总线调制解调器215便于在控制系统13内的数据流(比如,来往控制器204)。还在一个实施例中,车辆总线216包括有线通信总线(比如,CAN总线)以便与控制器204(比如,在传感器阵列202和控制器204之间)通信;然而,这在其他实施例中可变化(比如,如还可使用无线网络)。
在某些实施例中,通信系统203(总体上和/或控制系统13)可以是车辆12的远程信息处理单元的一部分和/或耦接到车辆12的远程信息处理单元,比如其可与呼叫中心通信,和/或可提供信息和/或服务诸如作为例子,转向到转向的方向和其他导航相关的服务、安全气囊展开通知和其他紧急情况或路边援助相关的服务、信息娱乐相关的服务其中音乐、互联网网页、电影、电视节目、视频游戏和/或其他内容等。
控制器204耦接到传感器阵列202和通信系统203。额外地,在各种实施例中,控制器204还耦接到车辆12的各种其他系统和/或构件,作为例子包括车轮116和制动系统160。根据关于图4在下面进一步描述的进程400的步骤,控制器204确定图1的道路11的表面的特征。
如在图3中描述的,控制器204包括计算机系统。在某些实施例中,在其他可能车辆构件中,控制器204还可包括传感器阵列202的一个或多个传感器和/或通信系统203的一个或多个构件。额外地,将理解,控制器204可以以其他方式不同于在图3中描述的实施例。例如,控制器204可耦接到或可以以其他方式使用一个或多个远程计算机系统和/或其他控制系统。
在描述的实施例中,控制器204的计算机系统包括处理器220、存储器222、接口224、存储设备226和总线228。处理器220执行控制器204的计算和控制功能,并可包括任何类型的(多个)处理器、单个集成电路诸如微处理器、或合作地运行以实现处理单元的功能的任何适合数量的集成电路设备和/或电路板。在操作期间,优选地在执行在此描述的进程的步骤诸如关于图4的进程400(和其任何子进程)的步骤中,处理器220执行被包含在存储器222内的一个或多个程序230,并且这样,控制控制器204的一般操作和控制器204的计算机系统。
存储器222可以是任何类型的适合的存储器。在各种实施例中,这可包括各种类型的动态随机存取存储器(DRAM)诸如SDRAM、各种类型的静态RAM(SRAM)以及各种类型的非易失性存储器(PROM、EPROM和闪存)。在某些实施例中,存储器222与处理器220定位和/或协同定位在相同的计算机芯片上。在描述的实施例中,存储器222存储上面提及的程序230和一个或多个存储值232(比如,等式、查找表和/或临界值),以便在实施图4的进程400(和其任何子进程)的步骤中使用。
总线228用来在控制器204的计算机系统的各种构件之间传递程序、数据、状态以及其他信息或信号。接口224允许通信到控制器204的计算机系统,比如从系统驱动器和/或另一个计算机系统,并且可使用任何合适的方法和装置来实施。其可包括一个或多个网络接口以与其他系统或构件通信。接口224还可包括一个或多个网络接口以与技术人员通信、和/或一个或多个存储接口以连接到存储装置诸如存储设备226。
存储设备226可以是任何合适类型的存储装置,包括直接存取存储设备诸如硬盘驱动器、闪存系统、软盘驱动器和光盘驱动器。在一个示例性的实施例中,存储设备226包括程序产品,存储器222从该程序产品可接收程序230,该程序230执行本公开的一个或多个进程的一个或多个实施例,诸如下面进一步描述的图4的进程400(和其任何子进程)的步骤。在另一个示例性的实施例中,程序产品可直接存储在存储器222和/或盘(比如,盘234)中和/或由存储器222和/或盘(比如,盘234)诸如下面提及的那些以其他方式存取。
总线228可以是连接计算机系统和构件的任何合适的物理或逻辑方式。这包括但不限于直接硬线连接、光纤、红外和无线总线技术。在操作期间,程序230存储在存储器222中并且由处理器220执行。
将理解,尽管该示例性实施例在全功能计算机系统的上下文中描述,但是本领域的技术人员将了解本公开的机制能够被分配为程序产品,其具有用于存储程序和其指令以及执行其分配的一个或多个类型的非暂时性的计算机可读取信号承载介质,诸如承载程序和包含存储在其中的计算机指令以便引起计算机处理器(诸如处理器220)实施和执行程序的非暂时性的计算机可读取的介质。该程序产品可采用不同的形式,并且本发明同等地应用,而不管用于执行分配的计算机可读取信号承载介质的具体类型。信号承载介质的实例包括:可记录介质诸如软盘、硬盘、存储卡及光盘,和传输介质诸如数字和模拟通信链路。将相似地理解,控制器204的计算机系统还可以以其他方式不同于在图3中描述的实施例,例如在于:控制器204的计算机系统可以耦接到或可以以其他方式使用一个或多个远程计算机系统和/或其他控制系统。
图4是根据示例性的实施例的用于确定车辆正在行进的道路表面的特征的进程400的流程图。根据示例性的实施例,进程400可关于图1的系统10、图1和2的车辆12以及图1-3的控制系统13来实施。在一个实施例中,连续地和在用于车辆12的整个点火周期或车辆驱动主动地(比如,在任何自动的制动、稳定性和/或紧急事件发生前)来实施进程400的各种步骤。
如在图4中描述的,进程400包括获得车辆的位置(步骤402)。在一个实施例中,经由全球定位系统(GPS)设备诸如经由图3的通信系统203获得对于图1和2的车辆12的地理位置(比如纬度/经度值、具体的道路和/或街区或道路的节段、或类似物)。
确定车轮速度值(步骤404)。在一个实施例中,确定对于图2的车轮116的每个的车轮速度。在一个实施例中,对于每个车轮116,车轮速度由图3的相应的车轮速度传感器206测量并且提供到图3的处理器220。
确定车辆速度(步骤406)。在一个实施例中,基于步骤404的车轮速度的聚集经由图3的处理器220计算车辆速度。在其他实施例中,在其他可能技术中,使用来自图3的一个或多个车辆速度传感器208和/或加速计210(比如作为直接测量和/或经由由图3的处理器220实施的计算)可确定和/或测量车辆速度。
确定车轮滑移值(步骤408)。在一个实施例中,对于图2的车轮116的每个,由图3的处理器220使用步骤404的车轮速度值和步骤406的车辆速度值,比如通过将每个车轮滑移值分别地与车辆速度值比较来确定车轮滑移值。在一个实施例中,通过计算车轮速度(比如平均速度)和车辆速度之间的差并将该差除以车辆速度来将车轮滑移计算为百分比,如下:
车轮滑移=(车轮速度-车辆速度)/车辆速度(等式1)。
施加(或引入,或减去)扭矩到车轮116中的一个或多个车轮(步骤410)。在一个实施例中,图3的处理器220提供用于扭矩被提供到一个或多个车轮116但不提供到其他的和/或以不同的量提供到不同的车轮116的指令以产生小的扭矩不平衡。在一个示例性的实施例中,将使用大约10NM的扭矩;然而,这在其他实施例中可变化。还在一个实施例中,扭矩以不同的量提供到不同的车轮116,以便关于车辆12的中心的来自施加扭矩的总净扭矩等于零。因此,在一个实施例中,在车辆12的方向或速度中整体上由于施加的扭矩没有净变化,并且将没有驾驶员的来自施加扭矩的任何影响的可觉察的感觉。
在一个这样的实施例中,不同量的扭矩以横穿车辆12对角线地平衡的方式施加到车辆12的不同相应车轮116。例如,在一个这样的实施例中(比如,在具有四个车轮马达控制的电动车辆中),对角线平衡可通过提供以下实现:(i)在图2的驾驶员侧前轮181和乘客侧后轮184两者上的相对较大的第一量的扭矩和(ii)在乘客侧前轮182和驾驶员侧后轮183两者上的相对较小的第二量的扭矩(或反之亦然)。
在另一个实施例中,通过经由扭矩引导(TorqueVectoring)具体地通过扭矩引导差速器将不同量的扭矩施加到车辆的不同相应的车轮以相似的方式可平衡扭矩。
在又一个实施例中,在前轮181或182上施加少量的制动阻力,并且提供补偿量的正扭矩到后轮183、184中的直接布置在被施加制动阻力的前轮181、182的后面的一个(例如,如果制动阻力施加到乘客侧前轮182,那么补偿的正扭矩将施加到乘客侧后轮184)。在一个实施例中,制动阻力的大小等于补偿的正扭矩的大小。通过进一步说明,在一个实施例中,除了可能通过差速器转移的外,扭矩将不会物理地添加到另一轮。
在又一个实施例中,施加扭矩到车轮116中的一个,并且经由由图3的处理器220提供的指令通过提供补偿施加的扭矩的转向角度调整来补偿扭矩(比如,在具有通过有线功能来转向的车辆中)。例如,在一个这样的实施例中,图3的处理器220确定用于车辆12的旋转角度,其否则将由施加在车轮12中的一个车轮上的扭矩引起,并且处理器220提供用于以等于和/或平衡旋转的量(即,使得车辆12的净旋转是零)的转向轮调整的指令。在一个实施例中,转向角度可被表达或认为为施加侧向力,以便引发的车辆力矩将反抗由车轮扭矩施加的力矩。
在某些实施例中,随着时间修改步骤410的施加的扭矩。在一个这样的实施例中,施加的扭矩经由由处理器220提供的指令以正弦方式来修改,例如以便随着时间接收不同值,从而有助于减少任何噪声。申请人提示正弦仅仅是根据一个示例性的实施例的一个实例。在其他示例性的实施例中,还可使用三角形、锯齿形和/或一个或多个其他方式。额外地,通过比较输入扭矩和分析计算的滑移以及实施回归,可消除在数据中的一些噪声。
确定更新的车轮滑移值(步骤412)。在一个实施例中,使用步骤408的(多个)相同技术在步骤412中确定车轮滑移值,但在扭矩在步骤410中已被施加之后被实施。然后在步骤414中计算车轮滑移差(比如通过从步骤412的更新的车轮滑移值减去步骤408的车轮滑移值),以确定在车轮中的变化(比如,车轮滑移的斜率),其可归因于步骤410的施加的扭矩。在一个实施例中,由图3的处理器220做出这些确定。
确定道路的特征(步骤416)。在一个实施例中,使用步骤412的滑移差值(比如斜率)和在步骤410中施加的扭矩的大小来确定用于道路表面的摩擦系数。在一个实施例中,例如使用在图3的存储器222中被存储为其存储值232的一个或多个等式和/或调查表,对于扭矩和车轮滑移斜率值的各种组合,将滑移差值和扭矩与道路表面摩擦系数的已知值作比较。
在一个实施例中,由车辆12传递关于道路表面特征的信息(步骤418)。在一个实施例中,摩擦系数经由图1的一个或多个无线网络14经由图3的通信系统203传递到远程服务器15和/或图1的其他车辆16。所述信息然后可存储在远程服务器15的存储器24中和/或在实施一个或多个车辆动作和/或控制中由其他车辆16使用(步骤420)。
在一个实施例中,从车辆12接收关于道路表面特征的信息(步骤422)。在一个实施例中,车辆12从与车辆12在相同的道路11或附近道路上正在被驱动或最近被驱动的图1的其他车辆16接收道路表面系数信息。还在一个实施例中,该信息经由图3的通信系统203和图1的(多个)无线网络14可由车辆12直接接收。在另一个实施例中,该信息从图1的远程服务器15(例如,其可最近从图1的其他车辆16接收该信息并且将信息存储在图1的存储器24中)经由图3的通信系统203和图1的(多个)无线网络14可由车辆12接收。可这样做,例如以分担在车辆中的责任以便施加扭矩不平衡和计算道路表面特征,例如以提供提高的精确度和冗余度和以进一步限制对车辆的驾驶员的任何可能的不方便。
在一个实施例中,将在步骤422中从其他车辆16(直接或间接)得到的值与在步骤416中由车辆12确定的信息结合(步骤424)。在一个实例中,由图3的处理器220(例如使用算术平均)来平均系数值;然而,这在其他实施例中可变化。
然后实施道路表面的特征(比如摩擦系数)(步骤426)。在各种实施例中,摩擦系数用作到各种车辆控制算法中的输入,作为例子,在其他可能的系统和特征中,包括用于防抱死制动系统、主动安全、稳定性控制、路径规划、巡航控制、以及用于调节在挂车/卡车例子中的挂车制动增益。在一个实施例中,该实施由图3的处理器220执行。
因此,提供用于确定车辆正在行进的道路的表面的特征的方法和系统。如上讨论的,施加较小的扭矩不平衡,并且使用因而产生的滑移差以估计对于道路的摩擦系数。还在某些实施例中,还可从最近在同样道路上或附近行进的其他车辆并入数据。在其他可能的实施方式中,公开的方法和系统允许主动地和在估计可能否则是困难的情况下例如在巡航控制期间和/或在希望车辆之间的适当距离的其他情况下估计道路表面的系数。
将理解,图1的系统10和/或图1-3的车辆12和/或控制系统13,以及其构件在不同实施例中可变化。还将理解,关于图4在此描述的进程400和任何子进程的各种步骤在某些实施例中可变化。将相似地理解,关于图4在此描述的进程400和任何子进程的各种步骤可彼此同时、和/或以与在图4中呈现的和/或如上面描述的不同的顺序发生。
尽管在上面的详细描述中已呈现至少一个示例性的实施例,但应该理解存在很多数量的变型。还应该理解,(多个)示例性实施例仅仅是实例,并且不意于以任何方式限制本发明的范围、应用性或构造。相反地,上面的详细描述将向本领域技术人员提供便利的路线图以便实施所述(多个)示例性实施例。应该理解,在元件的功能和布置中可做出各种变化而不偏离如在随附的权利要求及其法定的同等物中提出的本发明的范围。

Claims (10)

1.一种用于估计车辆正在行进的道路的表面的特征的方法,所述方法包括:
施加用于所述车辆的一个或多个车轮的扭矩;
确定对于所述一个或多个车轮来说的车轮滑移;以及
至少部分基于所述车轮滑移和所述扭矩来估计所述道路的表面的所述特征。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
确定与所述扭矩对应的对于所述一个或多个车轮来说的车轮滑移的变化;
其中估计所述特征的步骤包括至少部分基于所述车轮滑移的所述变化和所述扭矩来估计用于所述表面的摩擦系数。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,施加所述扭矩的步骤包括施加不同量的扭矩到所述车辆的不同的相应车轮,以便关于所述车辆的中心的来自所施加扭矩的总净扭矩等于零。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,施加所述扭矩的步骤包括以横穿所述车辆对角线地平衡的方式施加不同量的扭矩到所述车辆的不同的相应车轮。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,施加所述扭矩的步骤包括经由扭矩引导施加不同量的扭矩到所述车辆的不同的相应车轮。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,施加所述扭矩的步骤包括在所述车辆的第一车轮上施加制动阻力和在所述车辆的第二车轮上施加补偿的正扭矩。
7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
以正弦方式修改所施加扭矩。
8.如权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
提供补偿所施加扭矩的转向角度调整。
9.一种用于估计车辆正在行进的道路的表面的特征的系统,所述系统包括:
传感器,其构造成在施加扭矩之后测量与对于所述车辆的一个或多个车轮来说的车轮滑移有关的信息;以及
处理器,其耦接到所述传感器并构造成至少便于:
  施加所述扭矩用于所述车辆的所述一个或多个车轮;和
  至少部分基于施加所述扭矩之后的所述车轮滑移和所述扭矩来估计所述道路的表面的所述特征。
10.一种车辆,其包括:
多个车轮;
传感器,其构造成在施加扭矩之后测量与对于所述多个车轮的一个或多个来说的车轮滑移有关的信息;以及
处理器,其耦接到所述传感器并构造成至少便于:
  施加所述扭矩用于所述一个或多个车轮;和
  至少部分基于施加所述扭矩之后的所述车轮滑移和所述扭矩来估计车辆正在行进的道路的表面的特征。
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