【技术实现步骤摘要】
本申请涉及车辆安全，具体地，涉及一种利用触发式时空同步方法的路面附着系数融合估计方法。
技术介绍
1、路面附着系数作为轮胎与地面相互作用的重要参数，决定了轮胎力的附着极限，快速、准确地识别附着系数对于提高车辆的稳定性和安全性具有重要作用。目前，路面附着系数的估计方法主要分：基于动力学的估计方法、基于传感器的估计方法和基于动力学和传感器融合的估计方法。其中基于融合的估计方法由于准确性与时效性的优点受到越来越多的关注。
2、现有技术中利用路面灰度图进行路面类型识别并构建扰动观测器与增益补偿器进行融合估计，但灰度图对图像信息的利用率低于彩色图像，且增益补偿器的补偿规则与补偿机制难以确定。此外，现有技术中还利用图像信息和深度学习进行路面类型识别，并与动力学算法融合进行估计，将传感器与动力学估计仅有简单线性融合叠加，并未充分发挥视觉传感器优势，融合效果较差。以上方法均建立于常规时空同步的方法，常规时空同步方法旨在利用摄像头单目或多目测距，激光雷达测距等方法判断车辆距离目标路面的距离，通过gps或动力学信息判断车速，并计算车辆驶过目标路面的时间，该方法计算量大，且各项计算过程均有误差，各传感器之间需要进行同频计算。
技术实现思路
1、为了克服现有技术中的至少一个不足，本申请提供一种利用触发式时空同步方法的路面附着系数融合估计方法。
2、第一方面，提供一种利用触发式时空同步方法的路面附着系数融合估计方法，包括：
3、判断车辆轮胎力特性曲线处于线性区域还是非线性
4、当处于线性区域时，根据车辆相关参数采用带遗忘因子的递推最小二乘法，确定当前时刻的路面附着系数的动力学估计值；
5、当处于非线性区域时，根据车辆相关参数采用卡尔曼滤波算法，确定当前时刻的路面附着系数的动力学估计值；
6、将路面图像信息输入yolov8网络结构，确定路面类型，路面类型为1个或者2个；在路面类型对应的路面附着系数范围中确定每个路面类型对应的路面附着系数的视觉估计值；
7、判断车辆处于纵向触发机制还是侧向触发机制；
8、当车辆处于纵向触发机制时，根据所述当前时刻的路面附着系数的动力学估计值计算触发变量，并在所述触发变量大于触发阈值时，根据当前时刻的路面类型对应的路面附着系数的视觉估计值更新修正因子，得到更新后的修正因子；
9、当车辆处于侧向触发机制时，确定触发范围，并在车辆侧向加速度在所述触发范围内时，根据所述当前时刻的路面类型对应的路面附着系数的视觉估计值更新修正因子，得到更新后的修正因子；
10、当路面类型确定为1个时，根据更新后的修正因子和当前时刻的路面类型对应的路面附着系数的视觉估计值，确定路面附着系数融合估计值；
11、当路面类型确定为2个时，当车辆处于纵向触发机制时，判断触发变量是否大于触发阈值；若是，根据修正因子和变化后的路面类型对应的路面附着系数的视觉估计值，确定路面附着系数融合估计值；若否，根据修正因子和当前时刻的路面类型对应的路面附着系数的视觉估计值，确定路面附着系数融合估计值；
12、当路面类型确定为2个时，当车辆处于侧向触发机制时，判断车辆侧向加速度是否在触发范围内；若是，根据修正因子和变化后的路面类型对应的路面附着系数的视觉估计值，确定路面附着系数融合估计值；若否，根据修正因子和当前时刻的路面类型对应的路面附着系数的视觉估计值，确定路面附着系数融合估计值。
13、在一个实施例中，触发变量采用以下公式计算：
14、
15、其中，pj为触发变量，μk为当前时刻k的路面附着系数的动力学估计值，μk-i为时刻k-i的路面附着系数的动力学估计值，i表示当前时刻k之前的时刻标号，n为当前时刻k之前的时刻个数。
16、在一个实施例中，触发阈值采用以下公式计算：
17、
18、其中，pv为触发阈值，s0.5为当前时刻k之前的0.5s内路面附着系数的动力学估计值的方差，num(a3)表示路面类型的个数。
19、在一个实施例中，根据当前时刻的路面类型对应的路面附着系数的视觉估计值更新修正因子，得到更新后的修正因子；采用以下公式：
20、
21、其中，ks为更新后的修正因子，rls为用最小二乘法对数据进行均值化，μk-i为时刻k-i的路面附着系数的动力学估计值，i表示当前时刻k之前的时刻标号，μs为当前时刻的路面类型对应的路面附着系数的视觉估计值。
22、在一个实施例中，触发范围为：
23、
24、其中，bz为触发范围，μs为当前时刻的路面类型对应的路面附着系数的视觉估计值，μ′f为前一时刻得到的路面附着系数融合估计值。
25、在一个实施例中，当路面类型确定为1个时，根据更新后的修正因子和当前时刻的路面类型对应的路面附着系数的视觉估计值，确定路面附着系数融合估计值，采用以下公式计算：
26、μf＝μs*ks
27、其中，μf为当前时刻的路面附着系数融合估计值，μs为当前时刻的路面类型对应的路面附着系数的视觉估计值，ks为更新后的修正因子。
28、在一个实施例中，根据修正因子和变化后的路面类型对应的路面附着系数的视觉估计值，确定路面附着系数融合估计值，采用以下公式计算：
29、μf＝μ′s*ks
30、其中，μf为当前时刻的路面附着系数融合估计值，μ′s为变化后的路面类型对应的路面附着系数的视觉估计值，ks为更新后的修正因子。
31、在一个实施例中，所述车辆相关参数包括加速度传感器采集的加速度信息、轮胎纵向力信息、车轮转速传感器采集的车轮转速，以及轮胎垂向力，纵向加速度，侧向加速度，横摆角加速度。
32、第二方面，提供一种利用触发式时空同步方法的路面附着系数融合估计装置，包括：
33、第一判断模块，用于判断车辆轮胎力特性曲线处于线性区域还是非线性区域；
34、第一动力学估计模块，用于当处于线性区域时，根据车辆相关参数采用带遗忘因子的递推最小二乘法，确定当前时刻的路面附着系数的动力学估计值；
35、第二动力学估计模块，用于当处于非线性区域时，根据车辆相关参数采用卡尔曼滤波算法，确定当前时刻的路面附着系数的动力学估计值；
36、视觉估计模块，用于将路面图像信息输入yolov8网络结构，确定路面类型，路面类型为1个或者2个；在路面类型对应的路面附着系数范围中确定每个路面类型对应的路面附着系数的视觉估计值；
37、第二判断模块，用于判断车辆处于纵向触发机制还是侧向触发机制；
38、第一修正因子更新模块，用于当车辆处于纵向触发机制时，根据所述当前时刻的路面附着系数的动力学估计值计算触发变量，并在所述触发变量大于触发阈值时，根据所述当前时刻的路面类型对应的路面附着系数的视觉估计值更新修正因子，得到更新后的修正因本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种利用触发式时空同步方法的路面附着系数融合估计方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述触发变量采用以下公式计算：
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述触发阈值采用以下公式计算：
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，根据所述当前时刻的路面类型对应的路面附着系数的视觉估计值更新修正因子，得到更新后的修正因子；采用以下公式：
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述触发范围为：
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，当路面类型确定为1个时，根据所述更新后的修正因子和所述当前时刻的路面类型对应的路面附着系数的视觉估计值，确定路面附着系数融合估计值，采用以下公式计算：
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，根据所述修正因子和变化后的路面类型对应的路面附着系数的视觉估计值，确定路面附着系数融合估计值，采用以下公式计算：
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述车辆相关参数包括加速度传感器采集的加速度信息、轮胎纵向力信息、车轮转速传感
9.一种利用触发式时空同步方法的路面附着系数融合估计装置，其特征在于，包括：
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，以实现权利要求1-8任意一项所述的利用触发式时空同步方法的路面附着系数融合估计方法。
...【技术特征摘要】
1.一种利用触发式时空同步方法的路面附着系数融合估计方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述触发变量采用以下公式计算：
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述触发阈值采用以下公式计算：
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，根据所述当前时刻的路面类型对应的路面附着系数的视觉估计值更新修正因子，得到更新后的修正因子；采用以下公式：
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述触发范围为：
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，当路面类型确定为1个时，根据所述更新后的修正因子和所述当前时刻的路面类型对应的路面附着系数的视觉估计值，确定路面附着系数融合估计值，采用以下公式...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵轩，虢沧岩，王姝，吕洋，余强，田佳，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：
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