[发明专利]用于检测道路和轮胎状况的方法

说明书

本发明涉及一种方法，该方法基于对由车辆轮胎产生的声音信号的测量结果以及实时获得的行驶状况的测量结果和估算来确定在道路上行驶的车辆的行驶参数。

技术领域

本发明涉及一种用于检测道路状况的方法以及用于检测在该道路上行驶的车辆装备的轮胎的状况的方法。

背景技术

实际上，始终注意道路或轮胎的状况很重要，以便与驾驶员或驾驶辅助系统进行交互，用这样的方式从而实时告知驾驶员行驶状况的变化，更一般而言，实时告知轮胎抓地力状况和车辆的道路状况可能发生的变化。

因此，这些方法的目的是标记行驶状况的变化，例如在干燥、潮湿、下雨或下雪的地面上行驶状况之间的转换。这些方法基于这样的观察结果，当道路状况发生变化时，轮胎产生的噪声频率和强度会发生变化，并且这些方法对靠近轮胎和道路布置的麦克风所记录的声音进行分析。

基于声功率频谱的记录，借助于审慎选择的比率或通过将该频谱与预先记录的数据进行比较来确定道路的天气状况。

但是，可以观察到，所有这些方法的准确性和可靠性在很大程度上取决于引入补充参数，例如对行驶速度、温度或车辆负载、磨损程度或使用的胎面花纹类型，以及在更复杂的方法中位于车辆前方的道路的视觉状况记录的知识。因此，有必要组合来自多个传感器的信息，这必然会影响实现所提出的设备的成本。

发明内容

本发明的目的是为确定车辆的行驶参数的问题提供鲁棒的解决方案。补充地，出乎意料的是，由本发明提出的方法还使得可以仅基于声音记录来确定诸如天气状况、路面类型、轮胎的磨损程度或使用的胎面花纹类型的参数。

利用审慎地放置在车辆上的麦克风进行录音。声功率谱密度分布在给定的频率区间上。该频谱根据各种模态而变化，例如天气状况、道路状况、轮胎的磨损程度、轮胎的胎面花纹类型，以及在较小程度上根据充气压力、负载等变化。在其他方面的所有状况都保持不变的情况下，可能会改变此频谱的主要模态之一是在进行测量时车辆的速度。

已经发现，如果不考虑测量产生的功率谱，而是重新计算该谱，同时借助在整个频率区间的测量时间内记录的总声功率对测量的数据进行“归一化”，则实际上可以消除这种变化。这样做的目的是消除速度影响，并使测量结果基本上不受此模态的影响。

申请WO2015/092253公开了一种基于这种观察结果来确定道路状况或轮胎状况的方法。然而，已经观察到该方法是相对计算密集的，并且此外，它缺乏准确性和鲁棒性。因此，本发明的目的是弥补该缺陷。

因此，根据本发明的用于确定在道路上行驶的车辆的行驶参数的方法包括以下步骤：

-记录在给定时间区间内行驶在路面上的轮胎产生的声音信号的测量结果，

-确定在给定频率区间内声音信号的频谱功率密度，

-将频率区间分割成多个具有预先确定的宽度的频带，并将每个频带与数据项相关联，该数据项表示在所述频带中测得的平均声功率，来自测量结果的代表数据形成与所述测量结果相关联的矢量的变量，

-按照上述相同步骤，在已知的行驶状况下，根据每个代表道路和轮胎的给定状况的模态，利用基于学习库来识别数据的方法，所述学习库由与先前记录和执行的测量相关联的一组矢量形成，确定与所执行的测量相关联的矢量对应的道路的状况和轮胎的状况，

所述方法的特点在于，所述识别方法包括以下步骤：

-基于学习库，确定简化的判别空间，在所述简化的判别空间中识别出由每种模态或模态组合形成的区域，

-基于实时执行的行驶状况的测量和估算，简化对与测量和/或估算的行驶状况相对应的区域的判别空间。

在优选的实施方案中，测量和估算涉及以下行驶状况：