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1、ISSN1000-0054清华大学学报(自然科学版)2009年第49卷第5期23/36CN11-2223/NJTsinghuaUniv(Sci&Tech),2009,Vol.49,No.5715-718AYC系统基于多传感器数据融合的路面附着系数估计宋健,杨财,李红志,李亮(清华大学汽车安全与节能国家重点实验室,北京100084)摘要:为提高车辆行驶安全性,研究适用于车辆稳定性控多传感器融合可视为多个传感器的探测数据协同合制系统的实时路面附着系数估计算法。利用多传感器数据融并以获得更加准确可靠信
2、息的过程[2]。合综合车辆稳定性控制系统的各传感器数据,从中提取轮车辆稳定性控制系统(dynamicstability胎-路面附着系数得到充分利用的特征信息。根据路面附着control,DSC)是一种新型主动安全系统,它包括制系数充分利用时的侧向加速度估算路面附着系数。通过15动防抱死系统(anti-lockbrakingsystem,ABS),自由度硬件在环仿真平台以及实车试验两种方式对算法进牵引力控制系统(tractioncontrolsystem,TCS)以行验证。一定条件下的仿真结果表明
3、算法的最大估算误差不超过0.04,车辆双移线实车试验的通过率从25%提高到及主动横摆控制系统(activeyawcontrol,[3]100%。AYC)。路面附着系数估计算法是DSC控制算法关键词:附着系数识别;多传感器数据融合;汽车动力学;的重要组成部分,它直接关系到DSC系统控制的准算法确性及有效性。DSC三个子系统的工作特点不同,中图分类号:U467.1文献标识码:A对应的附着系数估计算法也不同,本文着重研究文章编号:1000-0054(2009)05-0715-04AYC系统中的附着系数
4、实时估计算法。国内外对于路面附着系数实时估计算法已经进Roadfrictioncoefficientestimation行了大量研究,包括利用光学或超声波传感器测量[4]路面附着系数的方法,利用-s曲线斜率估算路面basedonmultisensordatafusionfor[5]anAYCsystem附着系数的方法,利用回正力矩估算路面附着系[6-7]数的方法。文[4]中提出的方法需要外加昂贵的SONGJian,YANGCai,LIHongzhi,LILiang传感器,并且对于环境的依赖程度
5、较高;文[5]提出(StateKeyLaboratoryofAutomotiveSafetyandEnergy,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China)的方法需要积累大量数据进行拟合计算,难以保证Abstract:Aroadfrictioncoefficientestimationalgorithmwas计算的实时性;文[6-7]提出的方法需要车辆同时developedfordynamicstabilitycontrolsystemstoimprovedri
6、ving安装DSC系统和电子助力转向系统(electronicsafety.Multisensordatafromthevehicledynamicstabilitycontrolpowersteering,EPS),否则需要外加力矩传感器。systemwasintegratedusingamultisensordatafusionalgorithm.Featureinformationwasextractedtopredictthetire-roadfriction本文提出基于多传感器数据融合
7、的路面附着系coefficient.Theroadfrictioncoefficientwasestimatedfromthe数估计算法,直接利用DSC系统现有传感器,无需lateralaccelerationwhenthetire-roadfrictionwasmaximized.The外加昂贵的传感器,可以实现对路面附着系数的准algorithmwasverifiedbysimulationsona15DOFhardware-in-loopsimulationsystemandrealveh
8、icleexperiments.Thesimulations确识别。汽车电子控制系统面临的一个很大挑战是showthatthemaximumestimationerroriswithin0.04whilethe在控制成本的前提下保证控制效果,因此这种算法experimentalresultsshowthatthedoublelanechangetestsuccessrateincreasesfrom25%to100%.具有很强的实用价值。Keywords:roadfrictioncoeffici
