CN118701077A - 车辆参数标定方法、装置、计算机设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及自动驾驶技术领域，涉及一种车辆参数标定方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。所述方法包括：获取车辆前后轮轴承重、车轮横向速度、横摆角速度和车辆轴距；根据所述车辆前后轮轴承重、车轮横向速度、横摆角速度和车辆轴距，获取车辆的不足转向系数；根据所述不足转向系数，确定车辆的侧偏刚度参数计算式和转向传动比参数计算式；获取车辆的实时驾驶数据；根据所述实时驾驶数据，利用所述侧偏刚度参数计算式和所述转向传动比参数计算式，获取车辆的侧偏刚度参数和转向传动比参数。采用本方法能够更加简便准确地标定侧偏刚度和转向传动比的参数，且更贴合智能驾驶的使用需求。
Description
技术领域
本申请涉及自动驾驶技术领域，特别是涉及一种车辆参数标定方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。
背景技术
在无人驾驶控制系统中，精确的车辆参数对于实现稳定可靠的横向控制至关重要。关键参数包括车辆质量、质心到前后轴的距离、侧偏刚度和底盘转向传动比等。这些参数影响车辆动力学模型的准确性，进而影响控制算法的性能。
传统技术中，在车辆行驶过程中采集图像，并分析图像中标定物的位置信息来计算车辆行驶轨迹的圆心位置，并最终标定出转向传动比。通过分析车辆的工况参数和轮胎状态参数，结合刷子轮胎模型来估计侧偏力，进而确定侧偏刚度。但是传统技术存在一些明显的局限性：需要额外的硬件和软件设备支持，增加了系统的复杂性和成本，未能充分考虑智能驾驶的需求。
因此，亟需一种车辆参数标定方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品，能够更加简便准确地标定侧偏刚度和转向传动比的参数，且更贴合智能驾驶的使用需求。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够更加简便准确地标定侧偏刚度和转向传动比的参数，且更贴合智能驾驶的使用需求的车辆参数标定方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。
第一方面，本申请提供了一种车辆参数标定方法，包括：
获取车辆前后轮轴承重、车轮横向速度、横摆角速度和车辆轴距；
根据所述车辆前后轮轴承重、车轮横向速度、横摆角速度和车辆轴距，获取车辆的不足转向系数；
根据所述不足转向系数，确定车辆的侧偏刚度参数计算式和转向传动比参数计算式；
获取车辆的实时驾驶数据；
根据所述实时驾驶数据，利用所述侧偏刚度参数计算式和所述转向传动比参数计算式，获取车辆的侧偏刚度参数和转向传动比参数。
在其中一个实施例中，所述根据所述车辆前后轮轴承重、车轮横向速度、横摆角速度和车辆轴距，获取车辆的不足转向系数，包括：
根据所述车辆前后轮轴承重和车轮横向速度，获取前后轮的轮胎力参数计算式；
根据所述前后轮的轮胎力参数计算式，获取前后轮侧偏角的第一计算式；
根据所述前后轮侧偏角的第一计算式和车辆轴距，获取稳态转向角计算式；
根据所述横摆角速度和所述稳态转向角计算式，获取车辆的不足转向系数。
在其中一个实施例中，所述车辆轴距包括车辆质心与前轮轴之间的第一距离，以及车辆质心与后轮轴之间的第二距离；所述根据所述不足转向系数，确定车辆的侧偏刚度参数计算式，包括：
获取车辆质心的纵向速度；
根据所述横摆角速度、所述第一距离、所述第二距离、所述车辆质心的纵向速度，分别获取前轮纵向速度计算式和后轮纵向速度计算式；
根据所述前轮纵向车速计算式和所述后轮纵向车速计算式，获取前后轮侧偏角的第二计算式；
根据所述前后轮侧偏角的第一计算式和第二计算式，获取车辆的后轮侧偏刚度参数计算式；
根据所述后轮侧偏刚度参数计算式和所述不足转向系数，确定车辆的前轮侧偏刚度参数计算式。
在其中一个实施例中，所述根据所述不足转向系数，确定车辆的转向传动比参数计算式，包括：
获取方向盘转角；
根据所述横摆角速度、所述车辆轴距、所述车轮横向速度、所述方向盘转角和所述不足转向系数，确定车辆的转向传动比参数计算式。
在其中一个实施例中，所述实时驾驶数据包括高速小角度转向的驾驶数据和低速大角度转向的驾驶数据；所述根据所述实时驾驶数据，利用所述侧偏刚度参数计算式和所述转向传动比参数计算式，获取车辆的侧偏刚度参数和转向传动比参数，包括：
根据所述高速小角度转向的驾驶数据，利用所述侧偏刚度参数计算式，获取车辆的侧偏刚度参数；
以及，根据所述低速大角度转向的驾驶数据，利用所述转向传动比参数计算式，获取车辆的转向传动比参数。
在其中一个实施例中，所述根据所述高速小角度转向的驾驶数据，利用所述侧偏刚度参数计算式，获取车辆的侧偏刚度参数，包括：
根据所述高速小角度转向的驾驶数据，利用所述后轮侧偏刚度参数计算式，获取车辆的后轮侧偏刚度参数，以及利用所述前轮侧偏刚度参数计算式，获取车辆的前轮侧偏刚度参数；
对所述后轮侧偏刚度参数和所述前轮侧偏刚度参数进行加权平均计算，获得车辆的侧偏刚度参数。
第二方面，本申请还提供了一种车辆参数标定装置，包括：
获取模块，用于获取车辆前后轮轴承重、车轮横向速度、横摆角速度和车辆轴距；
计算模块，用于根据所述车辆前后轮轴承重、车轮横向速度、横摆角速度和车辆轴距，获取车辆的不足转向系数；
计算模块，还用于根据所述不足转向系数，确定车辆的侧偏刚度参数计算式和转向传动比参数计算式；
获取模块，还用于获取车辆的实时驾驶数据；
计算模块，还用于根据所述实时驾驶数据，利用所述侧偏刚度参数计算式和所述转向传动比参数计算式，获取车辆的侧偏刚度参数和转向传动比参数。
第三方面，本申请还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
获取车辆前后轮轴承重、车轮横向速度、横摆角速度和车辆轴距；
根据所述车辆前后轮轴承重、车轮横向速度、横摆角速度和车辆轴距，获取车辆的不足转向系数；
根据所述不足转向系数，确定车辆的侧偏刚度参数计算式和转向传动比参数计算式；
获取车辆的实时驾驶数据；
根据所述实时驾驶数据，利用所述侧偏刚度参数计算式和所述转向传动比参数计算式，获取车辆的侧偏刚度参数和转向传动比参数。
第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取车辆前后轮轴承重、车轮横向速度、横摆角速度和车辆轴距；
根据所述车辆前后轮轴承重、车轮横向速度、横摆角速度和车辆轴距，获取车辆的不足转向系数；
根据所述不足转向系数，确定车辆的侧偏刚度参数计算式和转向传动比参数计算式；
获取车辆的实时驾驶数据；
根据所述实时驾驶数据，利用所述侧偏刚度参数计算式和所述转向传动比参数计算式，获取车辆的侧偏刚度参数和转向传动比参数。
第五方面，本申请还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取车辆前后轮轴承重、车轮横向速度、横摆角速度和车辆轴距；
根据所述车辆前后轮轴承重、车轮横向速度、横摆角速度和车辆轴距，获取车辆的不足转向系数；
根据所述不足转向系数，确定车辆的侧偏刚度参数计算式和转向传动比参数计算式；
获取车辆的实时驾驶数据；
根据所述实时驾驶数据，利用所述侧偏刚度参数计算式和所述转向传动比参数计算式，获取车辆的侧偏刚度参数和转向传动比参数。
上述车辆参数标定方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品，通过直接获取车辆前后轮轴承重、车轮横向速度、横摆角速度和车辆轴距等关键参数，能够更准确地计算出车辆的不足转向系数，进而更精确地确定侧偏刚度和转向传动比。该方法避免了传统技术中需要额外硬件和软件设备支持的复杂性，通过直接利用车辆自身的传感器数据，简化了标定过程。由于减少了对额外设备的需求，有助于降低整个系统的制造和维护成本。考虑了智能驾驶的需求，能够更好地与无人驾驶控制系统集成，提高智能驾驶车辆的横向控制性能。通过实时获取并处理车辆的驾驶数据，该方法能够快速响应车辆状态的变化，实现动态的车辆参数调整。通过减少对外部图像采集和分析的依赖，该方法减少了因环境变化或图像处理误差带来的不确定性，提高了系统的可靠性。该方法能够适应不同的车辆工况和轮胎状态，通过结合刷子轮胎模型来估计侧偏力，从而更准确地确定侧偏刚度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案，下面将对本申请实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为一个实施例中车辆参数标定方法的应用环境图；
图2为一个实施例中车辆参数标定方法的流程示意图；
图3为另一个实施例中车辆参数标定方法的流程示意图；
图4为一个实施例中高速小角度转向工况下车辆转弯的转向角示意图；
图5为一个实施例中低速大角度转向工况下车辆转弯的转向角示意图；
图6为一个实施例中车辆参数标定装置的结构框图；
图7为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请实施例提供的车辆参数标定方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。其中，终端102通过网络与服务器104进行通信。数据存储系统可以存储服务器104需要处理的数据。数据存储系统可以集成在服务器104上，也可以放在云上或其他网络服务器上。
服务器104获取车辆前后轮轴承重、车轮横向速度、横摆角速度和车辆轴距；根据车辆前后轮轴承重、车轮横向速度、横摆角速度和车辆轴距，获取车辆的不足转向系数；根据不足转向系数，确定车辆的侧偏刚度参数计算式和转向传动比参数计算式；获取车辆的实时驾驶数据；根据实时驾驶数据，利用侧偏刚度参数计算式和转向传动比参数计算式，获取车辆的侧偏刚度参数和转向传动比参数。
其中，终端102可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑、物联网设备和便携式可穿戴设备，物联网设备可为智能音箱、智能电视、智能空调、智能车载设备、投影设备等。便携式可穿戴设备可为智能手表、智能手环、头戴设备等。头戴设备可以为虚拟现实（Virtual Reality，VR）设备、增强现实（Augmented Reality，AR）设备、智能眼镜等。服务器104可以是独立的物理服务器，也可以是多个物理服务器构成的服务器集群或分布式系统，还可以是提供云计算服务的云服务器。
在一个示例性的实施例中，如图2所示，提供了一种车辆参数标定方法，以该方法应用于图1中的服务器为例进行说明，包括以下步骤S202至步骤S210。其中：
步骤S202，获取车辆前后轮轴承重、车轮横向速度、横摆角速度和车辆轴距。
具体地，车辆前后轮轴承重：车辆前后轮受到车辆本身施加的压力，影响车辆的稳定性和操控性。
车轮横向速度：车轮转向的快慢，影响车辆的加速和减速性能。
横摆角速度：车辆在水平面上的横向旋转速度，影响车辆的转向性能。
车辆轴距：车辆前后轮中心之间的距离，影响车辆的稳定性和操控性。
步骤S204，根据车辆前后轮轴承重、车轮横向速度、横摆角速度和车辆轴距，获取车辆的不足转向系数。
具体地，使用步骤S202收集的数据来计算不足转向系数。不足转向系数（Understeer Coefficient）是一个描述车辆在转向时，实际转向角度与理论转向角度差异的参数。不足转向意味着车辆在给定的转向输入下，实际转向角度小于预期，这通常与车辆的稳定性有关，通常用Kv进行表示，为车辆固有参数。
步骤S206，根据不足转向系数，确定车辆的侧偏刚度参数计算式和转向传动比参数计算式。
具体地，侧偏刚度（Lateral Stiffness）是指车辆在侧向力作用下的刚性，影响车辆的侧向稳定性和操控性。转向传动比（Steering Transmission Ratio）是指转向系统将驾驶员的转向输入转换为车轮实际转向角度的比率，影响车辆的转向灵敏度。
步骤S208，获取车辆的实时驾驶数据。
具体地，收集车辆的实时驾驶数据，包括实时的车辆前后轮轴承重、车轮横向速度、横摆角速度和车辆轴距。需要注意的是，步骤S202中的车辆前后轮轴承重、车轮横向速度、横摆角速度和车辆轴距指的是历史数据。
步骤S210，根据实时驾驶数据，利用侧偏刚度参数计算式和转向传动比参数计算式，获取车辆的侧偏刚度参数和转向传动比参数。
具体地，利用步骤S208收集的实时驾驶数据，结合步骤S206确定的计算式，计算出车辆的侧偏刚度参数和转向传动比参数。这些参数是车辆控制系统中用于调整车辆响应和稳定性的关键数值。
上述车辆参数标定方法中，通过直接获取车辆前后轮轴承重、车轮横向速度、横摆角速度和车辆轴距等关键参数，能够更准确地计算出车辆的不足转向系数，进而更精确地确定侧偏刚度和转向传动比。该方法避免了传统技术中需要额外硬件和软件设备支持的复杂性，通过直接利用车辆自身的传感器数据，简化了标定过程。由于减少了对额外设备的需求，有助于降低整个系统的制造和维护成本。考虑了智能驾驶的需求，能够更好地与无人驾驶控制系统集成，提高智能驾驶车辆的横向控制性能。通过实时获取并处理车辆的驾驶数据，该方法能够快速响应车辆状态的变化，实现动态的车辆参数调整。通过减少对外部图像采集和分析的依赖，该方法减少了因环境变化或图像处理误差带来的不确定性，提高了系统的可靠性。该方法能够适应不同的车辆工况和轮胎状态，通过结合刷子轮胎模型来估计侧偏力，从而更准确地确定侧偏刚度。
在一个示例性的实施例中，如图3所示，根据车辆前后轮轴承重、车轮横向速度、横摆角速度和车辆轴距，获取车辆的不足转向系数，包括：
步骤S302，根据车辆前后轮轴承重和车轮横向速度，获取前后轮的轮胎力参数计算式；
步骤S304，根据前后轮的轮胎力参数计算式，获取前后轮侧偏角的第一计算式；
步骤S306，根据前后轮侧偏角的第一计算式和车辆轴距，获取稳态转向角计算式；
步骤S308，根据横摆角速度和稳态转向角计算式，获取车辆的不足转向系数。
具体地，如图4所示，车辆的瞬时转向中心O为两车轮横向速度方向垂线的交点，在假设行驶半径R远大于车辆轴距L的情况下，即曲线长度近似于弧长，根据以下计算式：
，；
求解得到，得到前后轮的轮胎力参数计算式：
；
引入线性轮胎模型，假设侧偏角很小，即每个车轮上的轮胎力与其侧偏角成正比，其比例系数则为侧偏刚度。根据前后轮的轮胎力参数计算式，获取前后轮侧偏角的第一计算式：
；
根据前后轮侧偏角的第一计算式和车辆轴距，获取（更新）稳态转向角计算式：
；
根据横摆角速度和稳态转向角计算式，获取车辆的不足转向系数：
；
由于行驶半径R未知，利用ω=vx/R，根据以上稳态转向角计算式，整理得出：
；此时Kv等式右侧的参数全部为实时驾驶数据中的参数。
其中，Kv为车辆的不足专项系数，Cf为前轮侧偏刚度参数计算式，Cr为后轮侧偏刚度参数计算式，δ为稳态转向角，αf为前轮侧偏角，αr为后轮侧偏角，Fyf为前轮的轮胎力参数，Fyr为后轮的轮胎力参数，L为车辆轴距，m为车辆重量，mf为车辆前轮轴承重，mr为车辆后轮轴承重，R为行驶半径，vx为车轮横向速度，lf为车辆质心与前轮轴之间的第一距离，lr为车辆质心与后轮轴之间的第二距离；其中，L=lf + lr，m=mf + mr。
本实施例中，通过精确计算前后轮的轮胎力参数，可以更准确地评估轮胎在不同载荷和速度下的抓地力和侧偏力。前后轮侧偏角的第一计算式提供了对车辆在转向时轮胎侧偏行为的动态分析，有助于理解车辆在不同转向条件下的响应。通过横摆角速度和稳态转向角计算式，可以准确计算出车辆的不足转向系数。不足转向系数的准确获取有助于优化车辆动力学模型，提高模型的预测能力和控制算法的精确度。
在一个示例性的实施例中，实时驾驶数据包括高速小角度转向的驾驶数据和低速大角度转向的驾驶数据；根据实时驾驶数据，利用侧偏刚度参数计算式和转向传动比参数计算式，获取车辆的侧偏刚度参数和转向传动比参数，包括：
根据高速小角度转向的驾驶数据，利用侧偏刚度参数计算式，获取车辆的侧偏刚度参数；
以及，根据低速大角度转向的驾驶数据，利用转向传动比参数计算式，获取车辆的转向传动比参数。
具体地，实时驾驶数据被分为两种类型，即高速小角度转向数据和低速大角度转向数据。这种分类有助于针对不同的驾驶条件分析车辆的动态响应。通常在高速公路上行驶时，驾驶员可能需要进行小角度的转向以保持车道或进行轻微的方向调整。在低速行驶时，如停车、转弯或避让障碍物，驾驶员可能需要进行较大角度的转向。用高速小角度转向的驾驶数据，通过侧偏刚度参数计算式来获取车辆的侧偏刚度参数。侧偏刚度是描述车辆在横向力作用下轮胎的刚性，影响车辆的侧向稳定性和操控性。使用低速大角度转向的驾驶数据，通过转向传动比参数计算式来获取车辆的转向传动比参数。转向传动比是描述转向系统将驾驶员的转向输入转换为车轮实际转向角度的比率，影响车辆的转向灵敏度和准确性。
在高速小角度转向情况下，车辆的侧偏刚度对保持车辆稳定性更为重要，因此需要特别关注侧偏刚度参数。在低速大角度转向情况下，车辆的转向传动比对提高转向的准确性和响应性更为关键，因此需要关注转向传动比参数。
允许车辆控制系统根据不同的驾驶条件动态调整参数，以实现最佳的车辆性能和安全性。例如，在高速行驶时，系统可能会增加侧偏刚度以提高稳定性；而在低速行驶时，系统可能会调整转向传动比以提高转向的灵活性和精确性。
本实施例中，实时驾驶数据包含高速小角度转向的驾驶数据和低速大角度转向的驾驶数据，分别针对侧偏刚度和转向传动比影响较大的工况，更容易标定更为准确的参数值；通过实时驾驶数据来标定侧偏刚度和转向传动比参数，使得动力学模型在该实时驾驶数据中能够预测出与实车行驶高度贴合的运动轨迹，便于给基于模型的控制器使用。
在一个示例性的实施例中，车辆轴距包括车辆质心与前轮轴之间的第一距离，以及车辆质心与后轮轴之间的第二距离；根据不足转向系数，确定车辆的侧偏刚度参数计算式，包括：
获取车辆质心的纵向速度；
根据横摆角速度、第一距离、第二距离、车辆质心的纵向速度，分别获取前轮纵向速度计算式和后轮纵向速度计算式；
根据前轮纵向速度计算式和后轮纵向速度计算式，获取前后轮侧偏角的第二计算式；
根据前后轮侧偏角的第一计算式和第二计算式，获取车辆的后轮侧偏刚度参数计算式；
根据后轮侧偏刚度参数计算式和不足转向系数，确定车辆的前轮侧偏刚度参数计算式。
具体地，根据横摆角速度、第一距离、第二距离、车辆质心的纵向速度，分别获取前轮纵向速度计算式和后轮纵向速度计算式：
；
假设车轮纵向速度和车辆质心的纵向速度相等且侧偏角很小，忽略tan的计算影响，得到前后轮侧偏角的第二计算式为：
；
根据上述前后轮侧偏角的第一计算式和第二计算式，得到车辆的后轮侧偏刚度参数计算式：
；
整理后轮侧偏刚度参数计算式为：
；此时等式右侧的参数全部为实时驾驶数据中的参数；
根据后轮侧偏刚度参数计算式和不足转向系数，确定车辆的前轮侧偏刚度参数计算式：
；此时等式右侧的参数全部为实时驾驶数据中的参数。
其中，vyf为前轮纵向速度，vyr为后轮纵向速度，vy为车辆质心的纵向速度，lf为车辆质心与前轮轴之间的第一距离，lr为车辆质心与后轮轴之间的第二距离，ω为横摆角速度，Kv为车辆的不足专项系数，Cf为前轮侧偏刚度参数计算式，Cr为后轮侧偏刚度参数计算式，δ为稳态转向角，αf为前轮侧偏角，αr为后轮侧偏角，vx为车轮横向速度，lf为车辆质心与前轮轴之间的第一距离，lr为车辆质心与后轮轴之间的第二距离，mf为车辆前轮轴承重，mr为车辆后轮轴承重。
本实施例中，获取车辆质心的纵向和横向速度，有助于分析车辆在不同方向上的动态行为。通过分别获取前轮和后轮的纵向速度计算式，可以独立分析前后轮的动态响应，为进一步的侧偏刚度分析提供基础。结合横摆角速度、车辆轴距和质心速度，可以更全面地考虑车辆在转向过程中的动力学因素。通过前后轮侧偏角的第一和第二计算式，可以更精确地评估轮胎的侧偏行为。通过后轮侧偏刚度参数计算式，可以更准确地确定车辆的侧偏刚度。根据后轮侧偏刚度参数和不足转向系数，确定前轮侧偏刚度参数，有助于实现车辆前后轮侧偏刚度的平衡，优化车辆的转向性能。
在一个示例性的实施例中，根据高速小角度转向的驾驶数据，利用侧偏刚度参数计算式，获取车辆的侧偏刚度参数，包括：
根据高速小角度转向的驾驶数据，利用后轮侧偏刚度参数计算式，获取车辆的后轮侧偏刚度参数，以及利用前轮侧偏刚度参数计算式，获取车辆的前轮侧偏刚度参数；
对后轮侧偏刚度参数和前轮侧偏刚度参数进行加权平均计算，获得车辆的侧偏刚度参数。
具体地，首先，需要收集高速小角度转向的驾驶数据。这些数据可能包括车辆的速度、转向角度、车轮的横向力等。使用后轮侧偏刚度参数计算式，根据收集到的驾驶数据，计算出车辆后轮的侧偏刚度参数。侧偏刚度参数通常表示为车辆在横向力作用下轮胎的侧向刚性，它影响车辆在转向时的稳定性和响应性。类似地，使用前轮侧偏刚度参数计算式，计算出车辆前轮的侧偏刚度参数。由于车辆的前后轮可能具有不同的侧偏刚度，对车辆的整体操控性和稳定性有不同的贡献，因此需要对后轮和前轮的侧偏刚度参数进行加权平均计算。加权的依据可能是前后轮对车辆稳定性和操控性的实际影响，或者是前后轮对车辆重量的支撑比例。通过加权平均计算，最终获得车辆的侧偏刚度参数，这个参数反映了车辆整体的侧向刚性，是车辆动力学模型中的一个重要参数。
本实施例中，通过允许车辆控制系统根据实时数据动态调整控制策略，以适应不同的驾驶条件，能够提高车辆的安全性和操控性。
在一个示例性的实施例中，根据不足转向系数，确定车辆的转向传动比参数计算式，包括：
获取方向盘转角；
根据横摆角速度、车辆轴距、车轮横向速度、方向盘转角和不足转向系数，确定车辆的转向传动比参数计算式。
具体地，考虑到低速大角度转向工况的情况，车轮侧偏角也接近0，车辆行驶半径和前轮的稳态转向角之间的关系如图5所示，转向中心在后轴延伸线上L/R=tan(δ)，根据稳态转向角的计算式和车轮横向速度，整理得到横摆角速度的计算式为：
；
在低速大角度转向工况中应还原tan，结合传动比定义，车辆的转向传动比参数（ratio）计算式为：
；此时等式右侧的参数全部为实时驾驶数据中的参数。
其中，ω为横摆角速度，Kv为车辆的不足专项系数，δ为稳态转向角，vx为车轮横向速度，L为车辆轴距，steer为方向盘转角。
本实施例中，在低速大角度转向工况下，通过横摆角速度、车辆轴距、车轮横向速度、方向盘转角和不足转向系数的综合分析，可以更准确地确定车辆的转向传动比参数，从而优化车辆的转向性能和操控性。
在一个示例性的实施例中，在非时变数学模型中有难以获取且十分重要的参数需要标定时，比如纵向控制想使用类似MPC算法对车速和加速度进行控制时，需要获取车轮的纵向滑移刚度，只需要结合纵向动力学模型推导驾驶数据计算纵向滑移刚度的公式，设计工况采集所需数据，求解即可。
应该理解的是，虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的车辆参数标定方法的车辆参数标定装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个车辆参数标定装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于车辆参数标定方法的限定，在此不再赘述。
在一个示例性的实施例中，如图6所示，提供了一种车辆参数标定装置，包括：获取模块602，用于获取车辆前后轮轴承重、车轮横向速度、横摆角速度和车辆轴距；
计算模块604，用于根据车辆前后轮轴承重、车轮横向速度、横摆角速度和车辆轴距，获取车辆的不足转向系数；
计算模块604，还用于根据不足转向系数，确定车辆的侧偏刚度参数计算式和转向传动比参数计算式；
获取模块602，还用于获取车辆的实时驾驶数据；
计算模块604，还用于根据实时驾驶数据，利用侧偏刚度参数计算式和转向传动比参数计算式，获取车辆的侧偏刚度参数和转向传动比参数。
在一个示例性的实施例中，计算模块604，还用于根据车辆前后轮轴承重和车轮横向速度，获取前后轮的轮胎力参数计算式；根据前后轮的轮胎力参数计算式，获取前后轮侧偏角的第一计算式；根据前后轮侧偏角的第一计算式和车辆轴距，获取稳态转向角计算式；根据横摆角速度和稳态转向角计算式，获取车辆的不足转向系数。
在一个示例性的实施例中，车辆轴距包括车辆质心与前轮轴之间的第一距离，以及车辆质心与后轮轴之间的第二距离；
获取模块602，还用于获取车辆质心的纵向速度；
计算模块604，还用于根据横摆角速度、第一距离、第二距离、车辆质心的纵向速度，分别获取前轮纵向速度计算式和后轮纵向速度计算式；根据前轮纵向车速计算式和后轮纵向车速计算式，获取前后轮侧偏角的第二计算式；根据前后轮侧偏角的第一计算式和第二计算式，获取车辆的后轮侧偏刚度参数计算式；根据后轮侧偏刚度参数计算式和不足转向系数，确定车辆的前轮侧偏刚度参数计算式。
在一个示例性的实施例中，获取模块602，还用于获取方向盘转角；
计算模块604，还用于根据横摆角速度、车辆轴距、车轮横向速度、方向盘转角和不足转向系数，确定车辆的转向传动比参数计算式。
在一个示例性的实施例中，实时驾驶数据包括高速小角度转向的驾驶数据和低速大角度转向的驾驶数据；
计算模块604，还用于根据高速小角度转向的驾驶数据，利用侧偏刚度参数计算式，获取车辆的侧偏刚度参数；以及，根据低速大角度转向的驾驶数据，利用转向传动比参数计算式，获取车辆的转向传动比参数。
在一个示例性的实施例中，计算模块604，还用于根据高速小角度转向的驾驶数据，利用后轮侧偏刚度参数计算式，获取车辆的后轮侧偏刚度参数，以及利用前轮侧偏刚度参数计算式，获取车辆的前轮侧偏刚度参数；对后轮侧偏刚度参数和前轮侧偏刚度参数进行加权平均计算，获得车辆的侧偏刚度参数。
上述车辆参数标定装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个示例性的实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图7所示。该计算机设备包括处理器、存储器、输入/输出接口(Input/Output，简称I/O）和通信接口。其中，处理器、存储器和输入/输出接口通过系统总线连接，通信接口通过输入/输出接口连接到系统总线。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储车辆前后轮轴承重、车轮横向速度、横摆角速度和车辆轴距数据。该计算机设备的输入/输出接口用于处理器与外部设备之间交换信息。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种车辆参数标定方法。
本领域技术人员可以理解，图7示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个示例性的实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
获取车辆前后轮轴承重、车轮横向速度、横摆角速度和车辆轴距；
根据车辆前后轮轴承重、车轮横向速度、横摆角速度和车辆轴距，获取车辆的不足转向系数；
根据不足转向系数，确定车辆的侧偏刚度参数计算式和转向传动比参数计算式；
获取车辆的实时驾驶数据；
根据实时驾驶数据，利用侧偏刚度参数计算式和转向传动比参数计算式，获取车辆的侧偏刚度参数和转向传动比参数。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
根据车辆前后轮轴承重和车轮横向速度，获取前后轮的轮胎力参数计算式；
根据前后轮的轮胎力参数计算式，获取前后轮侧偏角的第一计算式；
根据前后轮侧偏角的第一计算式和车辆轴距，获取稳态转向角计算式；
根据横摆角速度和稳态转向角计算式，获取车辆的不足转向系数。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
车辆轴距包括车辆质心与前轮轴之间的第一距离，以及车辆质心与后轮轴之间的第二距离；
获取车辆质心的纵向速度；
根据横摆角速度、第一距离、第二距离、车辆质心的纵向速度，分别获取前轮纵向速度计算式和后轮纵向速度计算式；
根据前轮纵向车速计算式和后轮纵向车速计算式，获取前后轮侧偏角的第二计算式；
根据前后轮侧偏角的第一计算式和第二计算式，获取车辆的后轮侧偏刚度参数计算式；
根据后轮侧偏刚度参数计算式和不足转向系数，确定车辆的前轮侧偏刚度参数计算式。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
获取方向盘转角；
根据横摆角速度、车辆轴距、车轮横向速度、方向盘转角和不足转向系数，确定车辆的转向传动比参数计算式。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
实时驾驶数据包括高速小角度转向的驾驶数据和低速大角度转向的驾驶数据；
根据高速小角度转向的驾驶数据，利用侧偏刚度参数计算式，获取车辆的侧偏刚度参数；
以及，根据低速大角度转向的驾驶数据，利用转向传动比参数计算式，获取车辆的转向传动比参数。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
根据高速小角度转向的驾驶数据，利用后轮侧偏刚度参数计算式，获取车辆的后轮侧偏刚度参数，以及利用前轮侧偏刚度参数计算式，获取车辆的前轮侧偏刚度参数；
对后轮侧偏刚度参数和前轮侧偏刚度参数进行加权平均计算，获得车辆的侧偏刚度参数。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取车辆前后轮轴承重、车轮横向速度、横摆角速度和车辆轴距；
根据车辆前后轮轴承重、车轮横向速度、横摆角速度和车辆轴距，获取车辆的不足转向系数；
根据不足转向系数，确定车辆的侧偏刚度参数计算式和转向传动比参数计算式；
获取车辆的实时驾驶数据；
根据实时驾驶数据，利用侧偏刚度参数计算式和转向传动比参数计算式，获取车辆的侧偏刚度参数和转向传动比参数。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
根据车辆前后轮轴承重和车轮横向速度，获取前后轮的轮胎力参数计算式；
根据前后轮的轮胎力参数计算式，获取前后轮侧偏角的第一计算式；
根据前后轮侧偏角的第一计算式和车辆轴距，获取稳态转向角计算式；
根据横摆角速度和稳态转向角计算式，获取车辆的不足转向系数。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
车辆轴距包括车辆质心与前轮轴之间的第一距离，以及车辆质心与后轮轴之间的第二距离；
获取车辆质心的纵向速度；
根据横摆角速度、第一距离、第二距离、车辆质心的纵向速度，分别获取前轮纵向速度计算式和后轮纵向速度计算式；
根据前轮纵向车速计算式和后轮纵向车速计算式，获取前后轮侧偏角的第二计算式；
根据前后轮侧偏角的第一计算式和第二计算式，获取车辆的后轮侧偏刚度参数计算式；
根据后轮侧偏刚度参数计算式和不足转向系数，确定车辆的前轮侧偏刚度参数计算式。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
获取方向盘转角；
根据横摆角速度、车辆轴距、车轮横向速度、方向盘转角和不足转向系数，确定车辆的转向传动比参数计算式。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
实时驾驶数据包括高速小角度转向的驾驶数据和低速大角度转向的驾驶数据；
根据高速小角度转向的驾驶数据，利用侧偏刚度参数计算式，获取车辆的侧偏刚度参数；
以及，根据低速大角度转向的驾驶数据，利用转向传动比参数计算式，获取车辆的转向传动比参数。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
根据高速小角度转向的驾驶数据，利用后轮侧偏刚度参数计算式，获取车辆的后轮侧偏刚度参数，以及利用前轮侧偏刚度参数计算式，获取车辆的前轮侧偏刚度参数；
对后轮侧偏刚度参数和前轮侧偏刚度参数进行加权平均计算，获得车辆的侧偏刚度参数。
在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取车辆前后轮轴承重、车轮横向速度、横摆角速度和车辆轴距；
根据车辆前后轮轴承重、车轮横向速度、横摆角速度和车辆轴距，获取车辆的不足转向系数；
根据不足转向系数，确定车辆的侧偏刚度参数计算式和转向传动比参数计算式；
获取车辆的实时驾驶数据；
根据实时驾驶数据，利用侧偏刚度参数计算式和转向传动比参数计算式，获取车辆的侧偏刚度参数和转向传动比参数。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
根据车辆前后轮轴承重和车轮横向速度，获取前后轮的轮胎力参数计算式；
根据前后轮的轮胎力参数计算式，获取前后轮侧偏角的第一计算式；
根据前后轮侧偏角的第一计算式和车辆轴距，获取稳态转向角计算式；
根据横摆角速度和稳态转向角计算式，获取车辆的不足转向系数。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
车辆轴距包括车辆质心与前轮轴之间的第一距离，以及车辆质心与后轮轴之间的第二距离；
获取车辆质心的纵向速度；
根据横摆角速度、第一距离、第二距离、车辆质心的纵向速度，分别获取前轮纵向速度计算式和后轮纵向速度计算式；
根据前轮纵向车速计算式和后轮纵向车速计算式，获取前后轮侧偏角的第二计算式；
根据前后轮侧偏角的第一计算式和第二计算式，获取车辆的后轮侧偏刚度参数计算式；
根据后轮侧偏刚度参数计算式和不足转向系数，确定车辆的前轮侧偏刚度参数计算式。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
获取方向盘转角；
根据横摆角速度、车辆轴距、车轮横向速度、方向盘转角和不足转向系数，确定车辆的转向传动比参数计算式。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
实时驾驶数据包括高速小角度转向的驾驶数据和低速大角度转向的驾驶数据；
根据高速小角度转向的驾驶数据，利用侧偏刚度参数计算式，获取车辆的侧偏刚度参数；
以及，根据低速大角度转向的驾驶数据，利用转向传动比参数计算式，获取车辆的转向传动比参数。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
根据高速小角度转向的驾驶数据，利用后轮侧偏刚度参数计算式，获取车辆的后轮侧偏刚度参数，以及利用前轮侧偏刚度参数计算式，获取车辆的前轮侧偏刚度参数；
对后轮侧偏刚度参数和前轮侧偏刚度参数进行加权平均计算，获得车辆的侧偏刚度参数。
需要说明的是，本申请所涉及的用户信息（包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等）和数据（包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等），均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据，且相关数据的收集、使用和处理需要符合相关规定。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性存储器和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器（Read-Only Memory，ROM）、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器（Resistive Random Access Memory，ReRAM）、磁变存储器（Magnetoresistive RandomAccess Memory，MRAM）、铁电存储器（Ferroelectric Random Access Memory，FRAM）、相变存储器（Phase Change Memory，PCM）、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器（Static Random Access Memory，SRAM）或动态随机存取存储器（Dynamic Random Access Memory，DRAM）等。本申请提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器、人工智能（Artificial Intelligence，AI）处理器等，不限于此。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本申请记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种车辆参数标定方法，其特征在于，所述方法包括：
获取车辆前后轮轴承重、车轮横向速度、横摆角速度和车辆轴距；
根据所述车辆前后轮轴承重、车轮横向速度、横摆角速度和车辆轴距，获取车辆的不足转向系数；
根据所述不足转向系数，确定车辆的侧偏刚度参数计算式和转向传动比参数计算式；
获取车辆的实时驾驶数据；
根据所述实时驾驶数据，利用所述侧偏刚度参数计算式和所述转向传动比参数计算式，获取车辆的侧偏刚度参数和转向传动比参数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述车辆前后轮轴承重、车轮横向速度、横摆角速度和车辆轴距，获取车辆的不足转向系数，包括：
根据所述车辆前后轮轴承重和车轮横向速度，获取前后轮的轮胎力参数计算式；
根据所述前后轮的轮胎力参数计算式，获取前后轮侧偏角的第一计算式；
根据所述前后轮侧偏角的第一计算式和车辆轴距，获取稳态转向角计算式；
根据所述横摆角速度和所述稳态转向角计算式，获取车辆的不足转向系数。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述车辆轴距包括车辆质心与前轮轴之间的第一距离，以及车辆质心与后轮轴之间的第二距离；所述根据所述不足转向系数，确定车辆的侧偏刚度参数计算式，包括：
获取车辆质心的纵向速度；
根据所述横摆角速度、所述第一距离、所述第二距离、所述车辆质心的纵向速度，分别获取前轮纵向速度计算式和后轮纵向速度计算式；
根据所述前轮纵向车速计算式和所述后轮纵向车速计算式，获取前后轮侧偏角的第二计算式；
根据所述前后轮侧偏角的第一计算式和第二计算式，获取车辆的后轮侧偏刚度参数计算式；
根据所述后轮侧偏刚度参数计算式和所述不足转向系数，确定车辆的前轮侧偏刚度参数计算式。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述不足转向系数，确定车辆的转向传动比参数计算式，包括：
获取方向盘转角；
根据所述横摆角速度、所述车辆轴距、所述车轮横向速度、所述方向盘转角和所述不足转向系数，确定车辆的转向传动比参数计算式。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述实时驾驶数据包括高速小角度转向的驾驶数据和低速大角度转向的驾驶数据；所述根据所述实时驾驶数据，利用所述侧偏刚度参数计算式和所述转向传动比参数计算式，获取车辆的侧偏刚度参数和转向传动比参数，包括：
根据所述高速小角度转向的驾驶数据，利用所述侧偏刚度参数计算式，获取车辆的侧偏刚度参数；
以及，根据所述低速大角度转向的驾驶数据，利用所述转向传动比参数计算式，获取车辆的转向传动比参数。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述高速小角度转向的驾驶数据，利用所述侧偏刚度参数计算式，获取车辆的侧偏刚度参数，包括：
根据所述高速小角度转向的驾驶数据，利用所述后轮侧偏刚度参数计算式，获取车辆的后轮侧偏刚度参数，以及利用所述前轮侧偏刚度参数计算式，获取车辆的前轮侧偏刚度参数；
对所述后轮侧偏刚度参数和所述前轮侧偏刚度参数进行加权平均计算，获得车辆的侧偏刚度参数。
7.一种车辆参数标定装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，用于获取车辆前后轮轴承重、车轮横向速度、横摆角速度和车辆轴距；
计算模块，用于根据所述车辆前后轮轴承重、车轮横向速度、横摆角速度和车辆轴距，获取车辆的不足转向系数；
计算模块，还用于根据所述不足转向系数，确定车辆的侧偏刚度参数计算式和转向传动比参数计算式；
获取模块，还用于获取车辆的实时驾驶数据；
计算模块，还用于根据所述实时驾驶数据，利用所述侧偏刚度参数计算式和所述转向传动比参数计算式，获取车辆的侧偏刚度参数和转向传动比参数。
8.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
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