[发明专利]路面状态判断方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及用于判断车辆行驶的路面的状态的方法和设备，尤其涉及用于仅使用行驶中的轮胎振动的时间序列波形的数据来判断路面状态的方法。

背景技术

存在用于通过检测行驶中的轮胎振动来估计路面状态的传统方法。在这种方法中，将所检测到的轮胎振动的时间序列波形分割成诸如“踏入前区域–接地面区域–蹬出后区域”或者“踏入前区域–踏入区域–接地面区域–蹬出区域–蹬出后区域”等的多个区域。并且，根据这些区域，提取例如振动水平针对不同路面状态而明显改变的频率范围的振动水平(诸如踏入前区域和接地面区域中的低频范围的振动成分和高频范围的振动成分等)以及振动水平没有随着不同的路面状态而改变的频率范围的振动水平。然后，根据这些振动水平之间的比来估计车辆行驶的路面的状态(例如，参见专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：WO 2006/135909 A1

发明内容

发明要解决的问题

然而，在接地时间随着车轮速度而改变的情况下，传统方法使用车轮速度来确定各区域的时间宽度，其中使用诸如在轮胎振动的时间序列波形中出现的蹬出位置等的峰位置作为基准来设置特定时间位置的起点。这不仅有必要测量车轮速度，而且由于使用时间序列波形的峰位置作为基准，因而还导致区域宽度的设置精度不一定足够。

此外，由于接地长度随着轮胎大小而改变，因此该方法需要针对各轮胎大小设置区域宽度。

本发明是有鉴于上述问题而作出的，并且本发明的目的是提供用于在无需检测峰位置或测量车轮速度的情况下根据轮胎振动的时间序列波形来判断路面状态、并且向路面状态的判断添加针对轮胎大小变化的鲁棒性的方法。

用于解决问题的方案

本发明涉及一种路面状态判断方法，用于通过检测行驶中的轮胎振动来判断轮胎接触的路面的状态，所述路面状态判断方法包括以下步骤：步骤(a)，用于检测行驶中的轮胎振动；步骤(b)，用于获得所检测到的轮胎振动的时间序列波形；步骤(c)，用于对所述轮胎振动的时间序列波形应用预定时间宽度的窗函数，并且提取各时间窗的时间序列波形；步骤(d)，用于根据所述各时间窗的时间序列波形来计算各自的特征向量；步骤(e)，用于根据所述步骤(d)中所计算出的各时间窗的特征向量以及预先计算出的路面特征向量来计算核函数，其中所述路面特征向量是根据针对各路面状态所获得的轮胎振动的时间序列波形而计算出的各时间窗的特征向量；以及步骤(f)，用于基于使用所述核函数的判别函数的值来判断路面状态，其中，在所述步骤(f)中，通过比较针对各路面状态所获得的判别函数的值来判断路面状态。

附图说明

图1是示出根据本发明优选实施方式的路面状态判断设备的构成的功能框图。

图2是示出加速度传感器的安装位置的示例的图。

图3是示出轮胎振动的时间序列波形的示例的图。

图4是示出用于根据轮胎振动的时间序列波形来计算特征向量的方法的图。

图5是示出输入空间的示意图。

图6是示出输入空间上的、干燥(DRY)路面特征向量和除干燥路面以外的路面特征向量的图。

图7是示出用于计算干燥路面特征向量和除干燥路面以外的路面特征向量的GA核的方法的图。

图8是示出用于计算所计算出的特征向量和路面特征向量的GA核的方法的图。

图9是示出根据本发明的用于判断路面状态的方法的流程图。

图10是示出用于计算DTW核的方法的图。

具体实施例

以下将基于并不意图限制本发明的权利要求书的范围的优选实施方式来说明本发明。并非这些实施方式中所述的特征的所有组合对于本发明而言都是必须的。

图1是示出路面状态判断设备10的构成的功能框图。路面状态判断设备10包括作为轮胎振动检测部件的加速度传感器11、振动波形提取部件12、窗应用部件13、特征向量计算部件14、存储部件15、核函数计算部件16和路面状态判断部件17。

振动波形提取部件12至路面状态判断部件17的各部件例如可以由计算机软件和诸如RAM等的存储器构成。