[发明专利]辨识车辆的轮胎侧偏刚度的方法和相关装置

说明书

本申请提供了一种辨识车辆的轮胎侧偏刚度的方法，属于人工智领域/自动驾驶领域，可以应用在智能汽车、电动汽车、新能源汽车或燃油汽车上。本申请提供的方法通过车辆运动模型，从预设的轮胎侧偏刚度空间中采样得到车辆的轮胎侧偏刚度，并获取车辆的轮胎侧偏刚度为该采样得到的轮胎侧偏刚度时的横摆角速度，根据该横摆角速度与车辆的实际横摆角速度之间的误差来验证是否可以将该采样得到的轮胎侧偏刚度选为车辆的轮胎侧偏刚度，不仅可以辨识得到车辆模型参数中的轮胎侧偏刚度，而且有助于提高辨识得到的轮胎侧偏刚度的准确性。

技术领域

本申请涉及人工智能中的自动驾驶领域，更具体地，涉及辨识车辆的轮胎侧偏刚度的方法和相关装置。

背景技术

人工智能(artificial intelligence,AI)是利用数字计算机或者数字计算机控制的机器模拟、延伸和扩展人的智能，感知环境、获取知识并使用知识获得最佳结果的理论、方法、技术及应用系统。换句话说，人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式作出反应的智能机器。人工智能也就是研究各种智能机器的设计原理与实现方法，使机器具有感知、推理与决策的功能。人工智能领域的研究包括机器人，自然语言处理，计算机视觉，决策与推理，人机交互，推荐与搜索，AI基础理论等。

自动驾驶是人工智能领域的一种主流应用。自动驾驶技术依靠计算机视觉、雷达、监控装置和全球定位系统等协同合作，让机动车辆可以在不需要人类主动操作下，实现自动驾驶。自动驾驶的车辆使用各种计算系统来帮助将乘客从一个位置运输到另一位置。一些自动驾驶车辆可能要求来自操作者(诸如，领航员、驾驶员或者乘客)的一些初始输入或者连续输入。自动驾驶车辆准许操作者从手动模操作式切换到自动驾驶模式或者介于两者之间的模式。由于自动驾驶技术无需人类来驾驶机动车辆，所以理论上能够有效避免人类的驾驶失误，减少交通事故的发生，且能够提高公路的运输效率。因此，自动驾驶技术越来越受到重视。

车辆运动控制是实现自动驾驶技术的基础。目前主流的一种车辆运动控制方法为模型预测控制(model predictive control，MPC)。使用MPC方法来实现车辆的自动驾驶时，需要先辨识MPC方法所使用的模型中的参数，车辆的轮胎侧偏刚度就是其中一个需要辨识的重要参数。

目前常用的辨识车辆的轮胎侧偏刚度的方法中，是先获得车辆行驶过程中的方向盘转角和对应的横摆角速度，然后根据这些方向盘转角和横摆角速度拟合车辆的轮胎侧偏刚度。这种方法获得的轮胎侧偏刚度准确度有待提高。

发明内容

本申请提供的辨识车辆的轮胎侧偏刚度的方法和相关装置，可以低成本地辨识得到车辆的轮胎侧偏刚度，可以辨识得到准确度较高的轮胎侧偏刚度，以及可以降低辨识轮胎侧偏刚度的复杂度。

第一方面，本申请提供一种辨识车辆的轮胎侧偏刚度的方法。所述方法包括：从预设的轮胎侧偏刚度空间中采样得到第一轮胎侧偏刚度；将所述第一轮胎侧偏刚度和第一样本空间中的方向盘转角输入所述车辆的运动模型，将将所述运动模型输出的横摆角速度作为所述第一轮胎侧偏刚度和所述第一样本空间中的方向盘转角共同对应的第一预期横摆角速度，所述第一样本空间中包括方向盘转角和所述车辆在所述第一样本空间中的方向盘转角的控制下行驶时的实际横摆角速度；根据所述第一样本空间中的方向盘转角对应的第一预期横摆角速度和对应的实际横摆角速度，计算所述第一样本空间中的方向盘转角和所述第一轮胎侧偏刚度共同对应的第一横摆角速度误差；在所述第一横摆角速度误差小于参考横摆角速度误差阈值的情况下，将所述第一轮胎侧偏刚度选为所述车辆的轮胎侧偏刚度。

该方法中，先从预设的轮胎侧偏刚度空间中选取候选的轮胎侧偏刚度，再使用车辆的运动模型基于该候选的轮胎侧偏刚度计算预期的横摆角速度，以及该根据该计算得到的横摆角速度与相应的实际横摆角速度之间的误差来判断该候选的轮胎侧偏刚度是否可以作为车辆的轮胎侧偏刚度，并在横摆角速度误差小于或等于参考横摆角速度误差阈值的情况下，将该候选的轮胎侧偏刚度选为车辆的轮胎侧偏刚度。