[发明专利]一种用于车辆轮速误差识别和补偿的方法和系统

说明书

本发明公开了一种用于车辆轮速误差识别和补偿的方法，其包括步骤：100：车辆的CAN总线向卡尔曼滤波器输入车辆的左、右后轮的轮速测量值；惯导/卫星组合导航系统向卡尔曼滤波器输入车辆后轴中心速度和航向角速度；200：卡尔曼滤波器基于输入的车辆的左、右后轮的轮速测量值以及输入的车辆后轴中心速度和航向角速度，对车辆的左、右后轮的半径误差进行识别，并输出识别结果；300：基于识别结果对车辆的CAN总线输出的车辆的左、右后轮的轮速测量值进行修正。该方法可以在线或离线运行，利用补偿后的汽车轮速，可以得到更准确的汽车前进速度和航向角速度，具有十分重要的意义。相应地，本发明还公开了一种用于车辆轮速误差识别和补偿的系统。

技术领域

本发明涉及一种用于车辆自动驾驶的方法和系统，尤其涉及一种车辆轮速的识别和补偿方法和系统。

背景技术

众所周知，车辆的轮速信息是一项十分重要的信息，其对于汽车的控制、定位均是不可或缺的。在车辆行驶过程中，常需要对车辆的轮速信息进行检测，以供车辆其他系统分析和使用。

汽车轮速检测的实现原理是：通过传感器检测车轮转过的角度，再由角度乘以车轮名义半径得到车辆移动的距离或轮速。

但需要注意的是，由于车轮名义半径与实际半径之间存在误差，从CAN总线输出的汽车轮速信息也就同样包含了较大的误差。因此，若能采用某种方法将汽车轮速误差辨识出来并去除，便可有效得到更准确的轮速信息，具有十分重要的意义。

基于此，本发明期望获得一种用于车辆轮速误差识别和补偿的方法和系统，其能够以汽车CAN总线输出的左、右后轮轮速和惯导/卫星(INS/GNSS)组合导航系统输出的车辆速度和航向角速度作为输入，采用卡尔曼滤波技术对汽车两后轮半径误差进行辨识。辨识结果可以用于对CAN总线输出的轮速信息进行修正，从而得到更准确的轮速信息。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种用于车辆轮速误差识别和补偿的方法，该用于车辆轮速误差识别和补偿的方法能够以汽车CAN总线输出的左、右后轮轮速和惯导/卫星组合导航系统输出的车辆速度和航向角速度作为输入，采用卡尔曼滤波技术对汽车左、右后轮半径误差进行辨识，其辨识结果可以用于对CAN总线输出的轮速信息进行修正，从而得到更准确的轮速信息。

为了实现上述目的，本发明提出了一种用于车辆轮速误差识别和补偿的方法，其包括步骤：

100：车辆的CAN总线向卡尔曼滤波器输入车辆的左、右后轮的轮速测量值；惯导/卫星组合导航系统向卡尔曼滤波器输入车辆后轴中心速度和航向角速度；

200：卡尔曼滤波器基于输入的车辆的左、右后轮的轮速测量值以及输入的车辆后轴中心速度和航向角速度，对车辆的左、右后轮的半径误差进行识别，并输出识别结果；

300：基于识别结果对车辆的CAN总线输出的车辆的左、右后轮的轮速测量值进行修正。

本发明所述的用于车辆轮速误差识别和补偿的方法通过分析CAN总线输出轮速信息的测量原理，给出了CAN总线输出的轮速信息的误差方程，并在此基础上成功利用了卡尔曼滤波器进行轮速误差的在线辨识和补偿。

此外，本发明所述的用于车辆轮速误差识别和补偿的方法可以有效辨识车辆左、右后轮的轮径误差，而不是只辨识一个总体的误差。经本发明所述方法补偿后的左、右后轮轮速能够用来得到更准确的车辆航向角度信息。

进一步地，在本发明所述的用于车辆轮速误差识别和补偿的方法中，在步骤200中，所述卡尔曼滤波器执行下列步骤：

201：状态预测：X_k+1|k＝X_k；其中X表示作为状态变量的车辆的左、右后轮的相对半径误差，δR_L、δR_R分别表示车辆左、右后轮半径误差，R表示车轮名义半径，下角标k+1和k分别表示t_k时刻和t_k+1时刻的对应参数。