[发明专利]用于确定轮胎的摩擦曲线的系统和方法

权利要求书

1.一种用于校准行驶在道路上的车辆的轮胎摩擦函数的系统，其中所述轮胎摩擦函数是将所述道路的表面与所述车辆的轮胎之间的摩擦描述为所述车辆的车轮的车轮滑移的函数的非线性函数，所述系统包括：

存储器，所述存储器被配置为存储所述轮胎摩擦函数的概率分布、将对于所述车辆的控制输入与所述车辆的状态相关的运动模型、以及将所述车辆的运动的测量结果与所述车辆的所述状态相关的测量结果模型，其中所述运动模型包括所述轮胎摩擦函数，并且其中所述运动模型和所述测量结果模型中的一个或组合受到噪声的影响；

输入接口，所述输入接口被配置为接受指示道路上的所述车辆的运动的运动数据，其中所述运动数据包括在所述道路上移动所述车辆的对于所述车辆的控制输入序列和通过所述控制输入序列移动的所述车辆的所述运动的对应测量结果序列；

处理器，所述处理器被配置为迭代更新所述轮胎摩擦函数的所述概率分布直到终止条件被满足，其中，对于一次迭代，所述处理器被配置为

对所述轮胎摩擦函数的所述概率分布进行采样；

确定所述车辆的状态轨迹以根据所述测量结果模型拟合所述序列测量结果并根据包括所述轮胎摩擦函数的样本的所述运动模型拟合所述控制输入序列；以及

基于所述车辆的所述状态轨迹更新所述轮胎摩擦函数的所述概率分布；以及

输出接口，所述输出接口用于在所述终止条件被满足时呈现所述轮胎摩擦函数的所述概率分布和所述轮胎摩擦函数的所述概率分布的所述样本中的至少一个或组合。

2.如权利要求1所述的系统，其中所述处理器被配置为

通过使用所述车辆的所述运动模型递归地估计所述状态轨迹的分布并基于由运动轨迹和由测量结果轨迹确定的对应状态之间的差值来更新所述状态轨迹的所述分布，确定所述状态轨迹的概率分布；以及

对所述状态轨迹的所述概率分布进行采样以产生所述车辆的所述状态轨迹以用于更新所述轮胎摩擦函数的所述概率分布。

3.如权利要求2所述的系统，其中所述处理器被配置为对于每个时间步长，执行被配置为在每个时间步长处估计所述车辆的状态和所述状态的不确定性以产生状态轨迹的所述概率分布的卡尔曼滤波器。

4.如权利要求3所述的系统，其中对于每个时间步长，所述卡尔曼滤波器使用所述运动模型确定所述车辆的所述状态及所述状态的不确定性并使用所述测量结果模型更新所述状态及所述状态的不确定性。

5.如权利要求1所述的系统，其中对于所述运动数据中的每个时间步长，所述处理器执行粒子滤波器，所述粒子滤波器被配置为

确定一组粒子，每个粒子表示用从所述噪声的概率分布中抽取的不同样本确定的所述状态轨迹；

将来自所述一组粒子的每个粒子与所述测量结果进行比较以确定每个粒子的权重，所述权重表示所述粒子与根据所述测量结果模型由所述测量结果指示的状态轨迹之间的误差；以及

将所述状态轨迹确定为根据每个粒子的所述权重加权的所述粒子的组合。

6.如权利要求1所述的系统，其中所述处理器被配置为

确定对应于从所述轮胎摩擦函数的所述概率分布中抽取的不同样本的一组初始状态轨迹；

使用所述测量结果模型将每个初始状态轨迹与所述测量结果进行比较以确定每个初始状态轨迹的权重，所述权重表示将所述初始状态轨迹与所述测量结果拟合的误差；以及

将所述状态轨迹确定为根据每个初始第一状态轨迹的所述权重加权的所述初始状态轨迹的组合。

7.如权利要求1所述的系统，其中所述处理器被配置为

根据所述测量结果模型从指示所述车辆的所述状态的所述测量结果序列确定所述车辆的指示性状态轨迹；

根据包括所述轮胎摩擦函数的所述样本的所述运动模型和所述指示性状态轨迹确定由所述控制输入序列产生的所述车辆的所述状态轨迹；以及

更新所述轮胎摩擦函数的所述概率分布以降低所述车辆的所述状态轨迹与所述车辆的所述指示性状态轨迹之间的误差。