一種用于在車輛處使用以實時和大致同時地估計車輛側傾角和道路傾斜角的系統。所述系統包括配置成測量車輛側傾率的傳感器、處理器和計算機可讀介質。所述介質包括計算機可執行指令，當通過所述處理器執行時，所述計算機可執行指令使所述處理器執行包括使用觀測器和通過傳感器測量的車輛側傾率來估計車輛側傾率的操作。所述操作還包括：使用觀測器和測量的車輛側傾率來估計車輛側傾角；以及基于估計的車輛側傾率和估計的車輛側傾角來估計道路傾斜角。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本公開一般涉及用于估計道路傾斜角（bank angle)和車輛側傾角（roll angle) 的系統和方法，并且更具體而言，涉及用于使用三軸慣性測量裝置來估計所述角度的系統 和方法。
技術介紹
現代車輛正越來越多地配備有自主駕駛（AD)系統。這些系統的操作利用可獲得 的車輛和環境數據的精度來改進。 先進的AD系統使用包括道路傾斜角和車輛側傾角的數據，特別是在轉向和傾斜 道路的情況下。所述數據還能包括道路坡度角和車輛俯仰角。 如道路坡度角和車輛俯仰角能夠直接測量一樣，道路傾斜角和車輛側傾角也能夠 直接測量。例如，所述角度能夠使用專用的光學傳感器和/或多天線衛星布置(例如，全球 定位系統（GPS))來測量。高精度GPS單元能夠被放置在車輛的四個角中的每一個處，以測 量所述車輛的側傾角和俯仰角(和偏轉角）。但是，這些方法是非常昂貴的，并且在典型的消 費者價格點內不可行。 而且，由于甚至輕微的測量裝置偏移或誤差、噪聲和/或系統的故障，測量數據可 具有不準確性，為了仍然將測量數據納入考慮，例如，即使側傾方向移動使用GPS單元來精 確地檢測，系統也將需要精確的道路傾斜角數據，以便適當地確定相對于道路邊坡所測量 的側傾方向移動的多大比例是由于車輛側傾引起。 本技術通過使用應用調諧的觀測器增益的校正觀測器軟件模塊一起精確地估計 車輛側傾角和道路傾斜角二者來解決這些和其他不足。
技術實現思路
在一些實施例中，本公開涉及一種系統，其用于在車輛處使用以實時和大致同時 地估計車輛側傾角和道路傾斜角，其包括配置成測量車輛側傾率的傳感器、處理器和包括 計算機可執行指令的計算機可讀介質，當通過所述處理器執行時，所述計算機可執行指令 使所述處理器執行各種操作。 這些操作包括使用觀測器和測量的車輛側傾率來估計車輛側傾率。所述操作還包 括使用觀測器和測量的車輛側傾率來估計車輛側傾角。并且所述操作包括基于估計的車輛 側傾率和估計的車輛側傾角來估計道路傾斜角。 在另一方面，本技術包括一種方法，其包括如與所述系統相關的上述操作的操作。 在另一方面，本技術包括如上述系統的計算機可讀介質的計算機可讀存儲裝置。 本技術的其他方面部分將是顯而易見的，并且部分將在下文中指出。【附圖說明】 圖1示意性地圖示了根據本公開的一個實施例的處于傾斜的道路上的車輛以及 包括道路和車輛的角度的所選變量。 圖2圖示了根據本公開的一個實施例的包括增益調適功能的本技術的操作的示 例性流程圖。 圖3為示出了第一示例性斜度和側傾估計數據的示圖。 圖4為示出了第二示例性斜度和側傾估計數據的示圖。 圖5為示出了與測量的側傾數據相比的第一示例性車輛側傾估計數據的示圖。 圖6為示出了與測量的側傾數據相比的第二示例性車輛側傾估計數據的示圖。 圖7為示出了與測量的側傾數據相比的第三示例性車輛側傾估計數據的示圖。 圖8圖示了用于在執行本技術的功能中使用的示例性計算系統。 將會理解的是，為了說明的簡單和清楚，附圖中示出的元件不一定按比例繪制。例 如，為了清楚起見，可相對于其他元件擴大元件中的一些的尺寸。此外，在認為適當的情況 下，附圖標記可在附圖之間重復，以指示相對應或類似的元件。【具體實施方式】 根據需要，本文公開了本專利技術的詳細實施例。所公開的實施例僅僅是可以按照各 種和替代性的形式及其組合來實施的示例。例如，如本文所用的，"示例性"及相似的術語 廣泛地表示用作例示、樣本、模型或模式的實施例。 描述應當在說明書的精神內被廣泛地考慮。例如，本文中對任何兩個部分之間的 連接的引用意在涵蓋直接或間接地連接到彼此的所述兩個部分。作為另一個示例，本文所 述的單部件，例如與一個或多個功能相關的單部件，應當被解釋為覆蓋其中替代地使用超 過一個部件來執行所述功能的實施例。并且反之亦然，即，與一個或多個功能相關的本文所 述的多個部件應當被解釋為覆蓋其中單部件執行所述功能的實施例。 附圖不一定按比例繪制，并且一些特征可被擴大或最小化，例如用于示出特定部 件的細節。 在一些情況下，未詳細描述公知的部件、系統、材料或方法，以避免模糊本公開。因 此，本文公開的具體的結構和功能細節不應被解釋為限制性的，而是僅作為權利要求的基 礎以及作為教導本領域技術人員使用本公開的代表性基礎。 I.本公開的概述 在各個實施例中，本公開描述了配置成估計道路傾斜角和車輛側傾角的至 少一種算法。道路傾斜角是形成在車輛位于其上的道路和真實的或環境標架 (environmental-frame)的水平面之間的角度，所述水平面也能被稱為地平面或海平面。 所述車輛側傾角是車輛的簧上部分（sprung portion)和車輛的平衡姿態 (balance)之間的角度。車輛的簧上部分一般是在懸架和輪胎之上連接的那部分。 在一個實施例中，所述角度使用來自三軸慣性測量裝置的輸出來估計。然后，所述 角度能夠被用于各種車輛功能中。在一個主要的場景中，所估計的角度被用于支持自主駕 駛的功能中。 在一些實施例中，本技術被配置成同時或大致同時地估計道路傾斜角和車輛側傾 角。 在一些實施方式中，所述算法至少部分地通過計算機代碼來實施，所述計算機代 碼配置成使處理器執行本文所述的操作中的一些或全部。 如所提供的，當可獲得關于車輛和環境的更精確的數據時會改進自主駕駛系統的 操作。精確的數據在車輛操縱移動的情況下是特別有用的，例如轉向和/或當道路例如由 于具有斜坡和/或邊坡（bank)而不平時。 本技術能夠被用于提供包括道路傾斜角和車輛側傾角的精確的道路和車輛位置 數據。類似地，本技術還能被用于精確地估計道路坡度角（grade angle)和車輛俯仰角 (pitch angle)。 通過道路角度和車輛角度的高精度估計而改進的自主駕駛相關的功能包括攝像 機感測。車輛在解釋車輛攝像機數據中使用所述角度信息。當車輛處于坡面的和/或傾斜 的道路上并且系統可能未以其他方式精確地將攝像機數據納入考慮時，所述信息是特別有 幫助的。 攝像機通常被剛性地安裝到車輛的簧上部分，并且因此響應于車輛的側傾而移 動。在沒有指示車輛彈簧移動(例如，側傾、俯仰）的數據的情況下，或在彈簧移動數據不那 么精確的情況下，系統將不能精確地解釋攝像機數據。例如，系統可能不能很好地確定所感 測的簧上部分和道路表面之間的角度改變是由于道路表面的改變引起還是由于簧上部分 的移動(例如，側傾和/或俯仰）引起。 通過道路角度和車輛角度的高精度估計而改進的自主駕駛相關的功能包括對在 成一定角度的道路(例如，坡面的、傾斜的等)上的制動和操縱的控制。當車輛處于坡面的和 /或傾斜的道路上時，所述信息能夠是特別有幫助的，所以自主動作被最好地調整成適合道 路狀況和車輛位置。 如所提供的，例如通過專用的光學傳感器或雙天線GPS單元，道路和車輛的角度 (例如，道路傾斜角和車輛側傾角）能夠被直接地測量。并且實施的高成本是這些直接測量 方法的一個缺點。 使用標準的慣性移動單元aMU)傳感器組來測量道路和車輛的角度，例如，道路傾 斜角和車輛側傾角，也是具有挑戰性的，并且可能是甚至不可行的。 在常見于大多數當今的車輛中的運動傳感器之外，本技術還使用至少一種附加的 傳感器。對于估計道路斜度和車輛側傾，所述附加的傳感器本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種用于在車輛處使用以實時和大致同時地估計車輛側傾角和道路傾斜角的系統，包括：配置成測量車輛側傾率的傳感器；處理器；以及計算機可讀介質，其包括計算機可執行指令，當通過所述處理器來執行時，所述計算機可執行指令使所述處理器執行以下操作，包括： 使用觀測器和通過所述傳感器測量的所述車輛側傾率來估計估計的車輛側傾率； 使用觀測器和所述測量的車輛側傾率來估計所述車輛側傾角；以及 基于所述估計的車輛側傾率和估計的所述車輛側傾角來估計所述道路傾斜角。
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：SK陳，DM西羅斯基，JJ陳，NK莫什楚克，
申請(專利權)人：通用汽車環球科技運作有限責任公司，
類型：發明
國別省市：美國;US
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