本技術(shù)涉及車輛，尤其涉及一種車輛行駛參數(shù)的估算方法、車輛控制方法及相關(guān)裝置。

背景技術(shù)：

1、車速作為反映車輛運動狀態(tài)和環(huán)境特性的關(guān)鍵參數(shù)，是開發(fā)運動控制策略的重要參考依據(jù)，對于驅(qū)動防滑控制、橫擺穩(wěn)定性控制、路徑規(guī)劃以及駕駛輔助系統(tǒng)的設(shè)計都具有重要意義。

2、相關(guān)技術(shù)中，通過在車輪安裝車輪速度傳感器，基于已知的車輪周長，將車輪速度傳感器測量得到的車輪的旋轉(zhuǎn)速度轉(zhuǎn)換為線速度，即估算得到的參考車速。

3、經(jīng)發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，在一些場景下，根據(jù)上述方式估算得到的參考車速存在精確性較低的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本技術(shù)實施例提供一種車輛行駛參數(shù)的估算方法、車輛控制方法及相關(guān)裝置，用以解決相關(guān)技術(shù)中估算得到的車速存在精確性較低的問題。

2、第一方面，本技術(shù)實施例提供一種車輛行駛參數(shù)的估算方法，包括：獲取車輛的輪速和車輪動力學(xué)特征參數(shù)；對輪速進(jìn)行修正處理，得到車輪的質(zhì)心速度，該修正處理包含橫擺角度修正處理和/或滑移率修正處理；根據(jù)輪速和車輪動力學(xué)特征參數(shù)，確定車輪的輪速置信度；根據(jù)質(zhì)心速度和輪速置信度，估算得到車輛行駛參數(shù)，該車輛行駛參數(shù)包括車輛的參考車速。

3、在一種可能的實現(xiàn)方式中，根據(jù)質(zhì)心速度和輪速置信度，估算得到車輛的參考車速，包括：針對車輛的每個車輪，計算車輪對應(yīng)的質(zhì)心速度和輪速置信度的乘積；將車輛的每個車輪對應(yīng)的乘積之和與車輛的每個車輪對應(yīng)的輪速置信度之和的商，確定為估算得到的車輛的參考車速。

4、在一種可能的實現(xiàn)方式中，根據(jù)輪速和車輪動力學(xué)特征參數(shù)，確定車輪的輪速置信度，包括：確定車輪動力學(xué)特征參數(shù)對應(yīng)的輪速置信度因子；基于車輛行駛工況，確定輪速對應(yīng)的輪速置信度因子；根據(jù)輪速置信度因子，確定車輪的輪速置信度。

5、在一種可能的實現(xiàn)方式中，車輛行駛工況包括加速工況和減速工況，基于車輛行駛工況，確定輪速對應(yīng)的輪速置信度因子，包括：若車輛行駛工況為加速工況，則確定輪速最小的車輪的輪速置信度因子為預(yù)設(shè)值，其他車輪的輪速置信度因子為0；若車輛行駛工況為減速工況，則確定輪速最大的車輪的輪速置信度因子為預(yù)設(shè)值，其他車輪的輪速置信度因子為0；若車輛行駛工況不為減速工況或加速工況，則確定車輪的輪速置信度因子為0。

6、在一種可能的實現(xiàn)方式中，確定車輪動力學(xué)特征參數(shù)對應(yīng)的輪速置信度因子，包括：基于車輪動力學(xué)特征參數(shù)與輪速置信度因子的映射關(guān)系，確定各車輪動力學(xué)特征參數(shù)分別對應(yīng)的輪速置信度因子，該車輪動力學(xué)特征參數(shù)包括輪端路面附著率、前輪轉(zhuǎn)角、輪速變化率、垂向載荷以及縱向力一致性。

7、在一種可能的實現(xiàn)方式中，根據(jù)輪速置信度因子，確定車輪的輪速置信度，包括：計算車輪動力學(xué)特征參數(shù)對應(yīng)的輪速置信度因子的乘積，與車輪的輪速置信度因子的和，得到車輪的輪速置信度。

8、在一種可能的實現(xiàn)方式中，對輪速進(jìn)行修正處理，得到車輪的質(zhì)心速度，包括：獲取車輛參數(shù)，該車輛參數(shù)包括側(cè)向加速度測量值、橫擺角速度測量值、前輪轉(zhuǎn)向角、前軸距以及后軸距；若車輪為前輪，根據(jù)側(cè)向加速度測量值、橫擺角速度測量值、前輪轉(zhuǎn)向角、前軸距以及后軸距，對輪速進(jìn)行修正處理，得到車輪的質(zhì)心速度；若車輪為后輪，根據(jù)橫擺角速度測量值以及后軸距，對輪速進(jìn)行修正處理，得到車輪的質(zhì)心速度。

9、在一種可能的實現(xiàn)方式中，在估算得到車輛的參考車速后，還包括：對參考車速進(jìn)行去噪處理，得到車輛的縱向車速，該去噪處理包括濾波處理。

10、在一種可能的實現(xiàn)方式中，濾波處理包含擴(kuò)展卡爾曼濾波處理。

11、第二方面，本技術(shù)實施例提供一種車輛行駛參數(shù)的估算方法，包括：獲取車輛的參考車速，該參考車速是根據(jù)第一方面提供的車輛行駛參數(shù)的估算方法估算得到的；根據(jù)參考車速，估算車輛的車輛行駛參數(shù)，該車輛行駛參數(shù)包含道路坡度和縱向車速。

12、在一種可能的實現(xiàn)方式中，根據(jù)參考車速，估算車輛的車輛行駛參數(shù)，包括：在車輛處于運動狀態(tài)時，根據(jù)參考車速，構(gòu)建道路補(bǔ)償坡度的狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程和縱向車速的狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程；根據(jù)道路補(bǔ)償坡度的狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程和縱向車速的狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程，得到擴(kuò)展卡爾曼濾波狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣；將擴(kuò)展卡爾曼濾波狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣輸入至擴(kuò)展卡爾曼濾波器，得到擴(kuò)展卡爾曼濾波器輸出的道路補(bǔ)償坡度和縱向車速；根據(jù)道路補(bǔ)償坡度，估算得到道路坡度。

13、在一種可能的實現(xiàn)方式中，根據(jù)參考車速，構(gòu)建道路補(bǔ)償坡度的狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程和縱向車速的狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程，包括：若車輛配置有垂向加速度傳感器，則根據(jù)參考車速和車輛垂向速度的運動學(xué)微分方程，構(gòu)建道路補(bǔ)償坡度的狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程和縱向車速的狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程；若車輛未配置垂向加速度傳感器，則根據(jù)參考車速和車輛縱向運動學(xué)微分方程，構(gòu)建道路補(bǔ)償坡度的狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程和縱向車速的狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程。

14、在一種可能的實現(xiàn)方式中，根據(jù)參考車速和車輛垂向速度的運動學(xué)微分方程，構(gòu)建道路補(bǔ)償坡度的狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程和縱向車速的狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程，包括：獲取車輛的垂向加速度、側(cè)傾角速度、側(cè)向速度、縱向加速度以及采樣周期；基于大地坐標(biāo)系視角車輛爬坡運動學(xué)，根據(jù)參考車速、垂向加速度、側(cè)傾角速度、側(cè)向速度以及采樣周期，構(gòu)建道路補(bǔ)償坡度的狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程；根據(jù)縱向加速度、采樣周期以及道路補(bǔ)償坡度，構(gòu)建縱向車速的狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程。

15、在一種可能的實現(xiàn)方式中，根據(jù)道路補(bǔ)償坡度的狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程和縱向車速的狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程，得到擴(kuò)展卡爾曼濾波狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣，包括：若車輛配置有垂向加速度傳感器，則根據(jù)道路補(bǔ)償坡度的狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程和縱向車速的狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程，分別對道路補(bǔ)償坡度和縱向車速求偏導(dǎo)，得到擴(kuò)展卡爾曼濾波狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣；若車輛未配置垂向加速度傳感器，則對道路補(bǔ)償坡度的狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程和縱向車速的狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程進(jìn)行線性化處理，得到擴(kuò)展卡爾曼濾波狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣。

16、在一種可能的實現(xiàn)方式中，根據(jù)道路補(bǔ)償坡度，估算得到道路坡度，包括：獲取車輛的車身俯仰角；計算道路補(bǔ)償坡度和車身俯仰角的差值，并將差值作為道路坡度。

17、在一種可能的實現(xiàn)方式中，該車輛行駛參數(shù)的估算方法，還包括：在車輛處于靜止?fàn)顟B(tài)時，獲取車輛在靜止前一時刻的側(cè)向加速度、垂向加速度、縱向加速度以及道路坡度；根據(jù)側(cè)向加速度、垂向加速度縱向加速度以及道路坡度，估算車輛處于靜止?fàn)顟B(tài)時的道路坡度。

18、第三方面，本技術(shù)實施例提供一種車輛控制方法，包括：獲取車輛參數(shù)以及道路坡度，該道路坡度是根據(jù)第二方面提供的車輛行駛參數(shù)的估算方法估算得到的；根據(jù)車輛參數(shù)和道路坡度，控制縱向加速度限制值。

19、在一種可能的實現(xiàn)方式中，車輛參數(shù)包括側(cè)向速度、橫擺角速度以及縱向加速度，根據(jù)車輛參數(shù)以及道路坡度，控制縱向加速度限制值，包括：

20、根據(jù)側(cè)向速度、橫擺角速度、縱向加速度以及道路坡度，控制縱向加速度限制值。

21、在一種可能的實現(xiàn)方式中，該車輛控制方法還包括：若車輛處于輪端有驅(qū)動力工況或減速工況時，則控制車輛的參考車速在相鄰采樣時刻的變化率介于預(yù)設(shè)縱向加速度閾值和縱向加速度限制值之間，該參考車速是根據(jù)第一方面提供的車輛行駛參數(shù)的估算方法估算得到的；若車輛未處于輪端有驅(qū)動力工況和減速工況，則控制參考車速在相鄰采樣時刻的變化率為縱向加速度限制值。

22、第四方面，本技術(shù)實施例提供一種車輛行駛參數(shù)的估算裝置，包括：

23、獲取模塊，用于獲取車輛的輪速和車輪動力學(xué)特征參數(shù)；修正模塊，用于對輪速進(jìn)行修正處理，得到車輪的質(zhì)心速度，該修正處理包含橫擺角度修正處理和/或滑移率修正處理；確定模塊，用于根據(jù)輪速和車輪動力學(xué)特征參數(shù)，確定車輪的輪速置信度；估算模塊，用于根據(jù)質(zhì)心速度和輪速置信度，估算得到車輛行駛參數(shù)，該車輛行駛參數(shù)包括車輛的參考車速。

24、在一種可能的實現(xiàn)方式中，估算模塊具體用于：針對車輛的每個車輪，計算車輪對應(yīng)的質(zhì)心速度和輪速置信度的乘積；將車輛的每個車輪對應(yīng)的乘積之和與車輛的每個車輪對應(yīng)的輪速置信度之和的商，確定為估算得到的車輛的參考車速。

25、在一種可能的實現(xiàn)方式中，確定模塊具體用于：確定車輪動力學(xué)特征參數(shù)對應(yīng)的輪速置信度因子；基于車輛行駛工況，確定輪速對應(yīng)的輪速置信度因子；根據(jù)輪速置信度因子，確定車輪的輪速置信度。

26、在一種可能的實現(xiàn)方式中，車輛行駛工況包括加速工況和減速工況，確定模塊還用于：若車輛行駛工況為加速工況，則確定輪速最小的車輪的輪速置信度因子為預(yù)設(shè)值，其他車輪的輪速置信度因子為0；若車輛行駛工況為減速工況，則確定輪速最大的車輪的輪速置信度因子為預(yù)設(shè)值，其他車輪的輪速置信度因子為0；若車輛行駛工況不為減速工況或加速工況，則確定車輪的輪速置信度因子為0。

27、在一種可能的實現(xiàn)方式中，確定模塊還用于：基于車輪動力學(xué)特征參數(shù)與輪速置信度因子的映射關(guān)系，確定各車輪動力學(xué)特征參數(shù)分別對應(yīng)的輪速置信度因子，該車輪動力學(xué)特征參數(shù)包括輪端路面附著率、前輪轉(zhuǎn)角、輪速變化率、垂向載荷以及縱向力一致性。

28、在一種可能的實現(xiàn)方式中，確定模塊還用于：計算車輪動力學(xué)特征參數(shù)對應(yīng)的輪速置信度因子的乘積，與車輪的輪速置信度因子的和，得到車輪的輪速置信度。

29、在一種可能的實現(xiàn)方式中，修正模塊具體用于：獲取車輛參數(shù)，該車輛參數(shù)包括側(cè)向加速度測量值、橫擺角速度測量值、前輪轉(zhuǎn)向角、前軸距以及后軸距；若車輪為前輪，根據(jù)側(cè)向加速度測量值、橫擺角速度測量值、前輪轉(zhuǎn)向角、前軸距以及后軸距，對輪速進(jìn)行修正處理，得到車輪的質(zhì)心速度；若車輪為后輪，根據(jù)橫擺角速度測量值以及后軸距，對輪速進(jìn)行修正處理，得到車輪的質(zhì)心速度。

30、在一種可能的實現(xiàn)方式中，在估算得到車輛的參考車速后，該車輛行駛參數(shù)的估算裝置還包括去噪模塊，該去噪模塊具體用于：對參考車速進(jìn)行去噪處理，得到車輛的縱向車速，該去噪處理包括濾波處理。

31、在一種可能的實現(xiàn)方式中，濾波處理包含擴(kuò)展卡爾曼濾波處理。

32、第五方面，本技術(shù)實施例提供一種車輛行駛參數(shù)的估算裝置，包括：

33、獲取模塊，用于獲取車輛的參考車速，該參考車速是根據(jù)第一方面提供的車輛行駛參數(shù)的估算方法估算得到的；估算模塊，用于根據(jù)參考車速，估算車輛的車輛行駛參數(shù)，該車輛行駛參數(shù)包含道路坡度和縱向車速。

34、在一種可能的實現(xiàn)方式中，估算模塊具體用于：在車輛處于運動狀態(tài)時，根據(jù)參考車速，構(gòu)建道路補(bǔ)償坡度的狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程和縱向車速的狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程；根據(jù)道路補(bǔ)償坡度的狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程和縱向車速的狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程，得到擴(kuò)展卡爾曼濾波狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣；將擴(kuò)展卡爾曼濾波狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣輸入至擴(kuò)展卡爾曼濾波器，得到擴(kuò)展卡爾曼濾波器輸出的道路補(bǔ)償坡度和縱向車速；根據(jù)道路補(bǔ)償坡度，估算得到道路坡度。

35、在一種可能的實現(xiàn)方式中，估算模塊還用于：在車輛配置有垂向加速度傳感器時，根據(jù)參考車速和車輛垂向速度的運動學(xué)微分方程，構(gòu)建道路補(bǔ)償坡度的狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程和縱向車速的狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程；若車輛未配置垂向加速度傳感器，則根據(jù)參考車速和車輛縱向運動學(xué)微分方程，構(gòu)建道路補(bǔ)償坡度的狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程和縱向車速的狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程。

36、在一種可能的實現(xiàn)方式中，估算模塊還用于：獲取車輛的垂向加速度、側(cè)傾角速度、側(cè)向速度、縱向加速度以及采樣周期；基于大地坐標(biāo)系視角車輛爬坡運動學(xué)，根據(jù)參考車速、垂向加速度、側(cè)傾角速度、側(cè)向速度以及采樣周期，構(gòu)建道路補(bǔ)償坡度的狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程；根據(jù)縱向加速度、采樣周期以及道路補(bǔ)償坡度，構(gòu)建縱向車速的狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程。

37、在一種可能的實現(xiàn)方式中，估算模塊還用于：若車輛配置有垂向加速度傳感器，則根據(jù)道路補(bǔ)償坡度的狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程和縱向車速的狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程，分別對道路補(bǔ)償坡度和縱向車速求偏導(dǎo)，得到擴(kuò)展卡爾曼濾波狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣；若車輛未配置垂向加速度傳感器，則對道路補(bǔ)償坡度的狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程和縱向車速的狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程進(jìn)行線性化處理，得到擴(kuò)展卡爾曼濾波狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣。

38、在一種可能的實現(xiàn)方式中，估算模塊還用于：獲取車輛的車身俯仰角；計算道路補(bǔ)償坡度和車身俯仰角的差值，并將差值作為道路坡度。

39、在一種可能的實現(xiàn)方式中，估算模塊還用于：在車輛處于靜止?fàn)顟B(tài)時，獲取車輛在靜止前一時刻的側(cè)向加速度、垂向加速度、縱向加速度以及道路坡度；根據(jù)側(cè)向加速度、垂向加速度縱向加速度以及道路坡度，估算車輛處于靜止?fàn)顟B(tài)時的道路坡度。

40、第六方面，本技術(shù)實施例提供一種車輛控制裝置，包括：

41、獲取模塊，用于獲取車輛參數(shù)以及道路坡度，該道路坡度是根據(jù)第二方面提供的車輛行駛參數(shù)的估算方法估算得到的；控制模塊，用于根據(jù)車輛參數(shù)和道路坡度，控制縱向加速度限制值。

42、在一種可能的實現(xiàn)方式中，車輛參數(shù)包括側(cè)向速度、橫擺角速度以及縱向加速度，控制模塊具體用于：根據(jù)側(cè)向速度、橫擺角速度、縱向加速度以及道路坡度，控制縱向加速度限制值。

43、在一種可能的實現(xiàn)方式中，控制模塊還用于：在車輛處于輪端有驅(qū)動力工況或減速工況時，控制車輛的參考車速在相鄰采樣時刻的變化率介于預(yù)設(shè)縱向加速度閾值和縱向加速度限制值之間，該參考車速是根據(jù)第一方面提供的車輛行駛參數(shù)的估算方法估算得到的；在車輛未處于輪端有驅(qū)動力工況和減速工況時，控制參考車速在相鄰采樣時刻的變化率為縱向加速度限制值。

44、第七方面，本技術(shù)實施例提供一種電子設(shè)備，包括：處理器，以及與處理器通信連接的存儲器；該存儲器存儲計算機(jī)執(zhí)行指令；處理器執(zhí)行存儲器存儲的計算機(jī)執(zhí)行指令，以實現(xiàn)如第一方面提供的車輛行駛參數(shù)的估算方法，或者，實現(xiàn)如第二方面提供的車輛行駛參數(shù)的估算方法，或者，實現(xiàn)如第三方面提供的車輛控制方法。

45、第八方面，本技術(shù)實施例提供一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，該計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中存儲有計算機(jī)執(zhí)行指令，該計算機(jī)執(zhí)行指令被處理器執(zhí)行時用于實現(xiàn)如第一方面提供的車輛行駛參數(shù)的估算方法，或者，實現(xiàn)如第二方面提供的車輛行駛參數(shù)的估算方法，或者，實現(xiàn)如第三方面提供的車輛控制方法。

46、第九方面，本技術(shù)實施例提供一種計算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計算機(jī)程序，該計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如第一方面提供的車輛行駛參數(shù)的估算方法，或者，實現(xiàn)如第二方面提供的車輛行駛參數(shù)的估算方法，或者，實現(xiàn)如第三方面提供的車輛控制方法。

47、本技術(shù)實施例提供的車輛行駛參數(shù)的估算方法、車輛控制方法及相關(guān)裝置，通過獲取車輛的輪速和車輪動力學(xué)特征參數(shù)，對輪速進(jìn)行橫擺角度修正處理和/或滑移率修正處理，得到車輪的質(zhì)心速度，并根據(jù)輪速和車輪動力學(xué)特征參數(shù)，確定車輪的輪速置信度，提高對輪速置信度判斷的準(zhǔn)確性，進(jìn)一步根據(jù)質(zhì)心速度和輪速置信度，估算得到車輛的參考車速，提高估算得到的參考車速的精確性。