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原文传递基于多传感器信息的汽车低速车速估算方法、装置及设备

专利名称：	基于多传感器信息的汽车低速车速估算方法、装置及设备
摘要：	本发明涉及一种基于多传感器信息的汽车低速车速估算方法、装置及设备，包括：获取车辆运行过程实时状态参数，包括轮速、方向角和电机转速；根据车辆运行过程实时状态参数判断车辆运行状态；基于车辆运行过程实时状态参数和车辆运行状态，通过自适应加权融合或基于阿克曼转向原理的轮速换算输出轮速计算结果，并根据轮速计算结果计算车辆质心处的第一车速估算结果；基于电机转速计算车辆质心处的第二车速估算结果；将第一车速估算结果和第二车速估算结果通过融合得到最终的车速估算结果。本发明使用自适应加权融合的方式综合利用多个轮速传感器的信息，减小了轮速信息的更新周期。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖北;42
申请人：	湖北汽车工业学院
发明人：	尹长城;浦震峰;冯樱;唐亮
专利状态：	有效
申请日期：	2023-07-19T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-21T00:00:00+0800
申请号：	CN202310886758.9
公开号：	CN117087682A
代理机构：	北京纪凯知识产权代理有限公司
代理人：	刘美丽
分类号：	B60W40/105;B;B60;B60W;B60W40;B60W40/105
申请人地址：	442002 湖北省十堰市车城西路167号湖北汽车工业学院
主权项：	1.一种基于多传感器信息的汽车低速车速估算方法，其特征在于，包括：获取车辆运行过程实时状态参数，包括轮速、方向盘转角和电机转速；根据所述车辆运行过程实时状态参数判断车辆运行状态；基于所述车辆运行过程实时状态参数和所述车辆运行状态，通过自适应加权融合或基于阿克曼转向原理的轮速换算输出轮速计算结果，并根据所述轮速计算结果计算车辆质心处的第一车速估算结果；基于所述电机转速计算车辆质心处的第二车速估算结果；将所述第一车速估算结果和所述第二车速估算结果通过融合计算得到最终的车速估算结果。 2.根据权利要求1所述的基于多传感器信息的汽车低速车速估算方法，其特征在于，所述车辆运行状态包括直行和转弯；当所述方向盘转角为零时，车辆处于直行状态；当所述方向盘转角不为零时，车辆处于转弯状态。 3.根据权利要求1所述的基于多传感器信息的汽车低速车速估算方法，其特征在于，所述通过自适应加权融合或基于阿克曼转向原理的轮速换算输出轮速计算结果，包括：当车辆处于直行时，将四个轮速信号通过自适应加权融合计算出一个虚拟轮速，其它车轮轮速均等于该虚拟轮速；当车辆处于转弯时，根据阿克曼转向原理，通过虚拟轮速和各轮轮心处的转弯轨道半径进行轮速换算。 4.根据权利要求3所述的基于多传感器信息的汽车低速车速估算方法，其特征在于，当车辆处于直行时，通过自适应加权融合算法，将四个轮速信号数据进行融合得到虚拟车速V1：式中，i∈{fl,fr,rl,rr}，fl、fr、rl和rr分别表示前左轮、前右轮、后左轮和后右轮，λi为各轮轮速信号的权重系数，Vwi为各轮按周期法所求得的轮速，为各轮当前计算时刻Tk与最近一次出现脉冲跳变时刻ti之差；当车辆处于转弯时，通过虚拟轮速和各轮轮心处的转弯轨道半径进行轮速换算，各轮轮速间的换算关系为：式中，a,b∈{fi、fo、ro、ri}，fi、fo、ro、ri分别表示内侧前轮、外侧前轮、外侧后轮及内侧后轮，Va为待求的轮速，Vb为虚拟轮速，Ra和Rb分别表示转向时待求轮和虚拟轮车轮轮心的轨道半径，通过阿克曼转向模型和勾股定理进行计算。 5.根据权利要求4所述的基于多传感器信息的汽车低速车速估算方法，其特征在于，所述根据轮速计算结果计算车辆质心处的第一车速估算结果，包括：根据车辆运动学模型，利用所求得的轮速计算结果计算车辆质心处的纵向车速V1x和侧向车速V1y：式中，Vfi为内侧前轮轮速，Vfo为外侧前轮轮速，ωr为车辆横摆角速度，lf为车辆质心到前轴的距离，为虚拟前轮转角。 6.根据权利要求5所述的基于多传感器信息的汽车低速车速估算方法，其特征在于，所述基于电机转速信号计算车辆质心处的第二车速估算结果，包括：当车辆直行时，根据电机转速、减速器传动比和车轮滚动半径计算车速：式中，Vfj、Vrj分别为前轮和后轮轮速，nf、nr分别为前驱动电机和后驱动电机的转速，i0f、i0r分别为前后减速器的减速比，R是车轮的滚动半径；当车辆转弯时，车辆质心处的纵向和侧向车速V2x，V2y分别为： 7.根据权利要求1所述的基于多传感器信息的汽车低速车速估算方法，其特征在于，将所述第一车速估算结果和所述第二车速估算结果通过交互多模型融合滤波算法进行融合计算。 8.一种基于多传感器信息的汽车低速车速估算装置，其特征在于，包括：参数获取单元，被配置为获取车辆运行过程实时状态参数，包括轮速、方向角和电机转速；运行状态判断单元，被配置为根据车辆运行过程实时状态参数判断车辆运行状态；第一车速估算单元，被配置为基于车辆运行过程实时状态参数和车辆运行状态，通过自适应加权融合和基于阿克曼转向原理的轮速换算输出轮速计算结果，并根据轮速计算结果计算车辆质心处的第一车速估算结果；第二车速估算单元，被配置为基于电机转速计算车辆质心处的第二车速估算结果；车速融合单元，被配置为将第一车速估算结果和第二车速估算结果通过融合计算得到最终的车速估算结果。 9.一种电子设备，其特征在于，包括：一个或多个处理器、存储器及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述存储器中并被配置为所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行如权利要求1至7所述方法中的任一方法的指令。 10.一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，其特征在于，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行如权利要求1至7所述方法中的任一方法。
所属类别：	发明专利