[发明专利]用于控制车辆轮胎-道路摩擦估计的方法和系统

说明书

提供了一种用于控制车辆(200)在道路(202)上行驶的方法。该方法包括：识别(100)即将到来的弯道(204)并确定(102)弯道的特性；确定(104)当前车速v_v；估计(106)车辆的轮胎与道路之间的摩擦μ_e；基于弯道特性、车速和估计的摩擦来估计(108)当进入弯道时的最大可允许车速v_{max_e}；如果当前车速高于估计的最大可允许车速，则确定(112)需要摩擦测量；如果车辆与弯道入口之间的距离d_v高于预定阈值距离d_T，并且如果检测到制动动作，则在制动动作期间执行(116)摩擦测量以确定当前摩擦μ_c；如果车辆与弯道入口之间的距离低于预定阈值距离，则执行(118)摩擦测量以确定当前摩擦；以及基于弯道半径、车速和当前摩擦确定(120)最大可允许车速v_{max_d}。

技术领域

本发明涉及一种用于控制车辆的方法和系统。具体地，本发明涉及一种用于在即将到来的弯道之前确定轮胎-道路摩擦的方法和系统。

背景技术

自主车辆和人类驾驶员都需要在进入弯道之前调整速度以便能够保持在道路上。可以进入弯道的最大速度主要由汽车将经历的轮胎-道路摩擦以及路径的半径确定。

对于自主车辆，认为对摩擦的了解对保证不离开道路特别重要。大的摩擦不确定性意味着车速必须更低并且对于驾驶员接受度来说可能太低。可以使用例如车载摄像机或地图信息估计路径上的半径，其中也可以考虑弯道相切行为。众所周知，获得轮胎-道路摩擦的可靠估计会更加困难。最简单的方法是完全制动并测量减速度，但这会对驾驶员和周围的道路使用者造成干扰。

为了克服这个问题，已经做出了若干尝试以使用例如前视摄像头、LIDAR和车轮内的加速度计来完成轮胎-道路摩擦的非侵入式(nonintrusive)测量。

最近，已经开发了一种用于在不降低车速的情况下可靠地测量轮胎-道路摩擦的有前途的新技术，参见EP3106360A1。该技术通过同时地在后轴上制动和在前轴上加速来测量摩擦。使用该技术，可以在不降低车速的情况下完成对轮胎-道路摩擦的测量。然而，驾驶员和乘客可能通过制动/推进系统的声音注意到该测量。当执行测量时，车辆也可能呈现为“坐”在其后轴上，因为暂时地后轴上的制动和前轴上的加速将使车辆轻微地延伸。此外，如果频繁执行该测量，它们将对燃料消耗有负面影响。因此，需要最小化测量的数量，同时仍以足够的置信度提供轮胎-道路摩擦的测量以协助驾驶员和自主车辆调整速度以能够留在道路上。

发明内容

鉴于现有技术的上述和其它缺点，本发明的一个目的是提供一种用于控制车辆以便仅在需要时执行摩擦测量的方法。

根据本发明的第一方面，该目的是通过一种用于控制车辆在道路上行驶的方法来实现的。该方法包括：识别即将到来的弯道并确定弯道的特性；确定当前车速；估计车辆的轮胎与道路之间的摩擦；基于弯道特性、车速和估计的摩擦估计当进入弯道时的最大可允许车速；如果当前车速高于估计的最大可允许车速，则确定需要摩擦测量，其中所述摩擦测量需要制动车辆；如果车辆与弯道入口之间的距离高于预定的阈值距离并且如果检测到制动动作，则在制动动作期间执行摩擦测量以确定当前摩擦；如果车辆与弯道入口之间的距离低于预定的阈值距离，则执行摩擦测量以确定当前摩擦；以及基于弯道半径、车速和当前摩擦来确定最大可允许车速。

在本方法中，在EP3106360A1中描述的摩擦测量技术可用于确定轮胎-道路摩擦。该技术通过同时地在后轴上制动和在前轴上加速来测量摩擦。由此，该摩擦测量不涉及车辆的制动，即它不涉及降低车辆的速度。但是，在正常驾驶期间，驾驶员仍然可能注意到执行了摩擦测量。由此，如果可能，通过在制动期间执行摩擦测量，可以在驾驶员未注意的情况下以非冒失的方式执行摩擦测量。然而，应该注意，也可以使用其它类型的摩擦测量技术。