CN111516449B - 一种基于路面状况主动调节车辆悬架的方法及车辆 - Google Patents

一种基于路面状况主动调节车辆悬架的方法及车辆 Download PDF

Info

Publication number
CN111516449B
CN111516449B CN202010294738.9A CN202010294738A CN111516449B CN 111516449 B CN111516449 B CN 111516449B CN 202010294738 A CN202010294738 A CN 202010294738A CN 111516449 B CN111516449 B CN 111516449B
Authority
CN
China
Prior art keywords
road surface
vehicle
scanning
point
suspension
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010294738.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111516449A (zh
Inventor
王静
邓志君
董铸荣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Polytechnic
Original Assignee
Shenzhen Polytechnic
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Polytechnic filed Critical Shenzhen Polytechnic
Priority to CN202010294738.9A priority Critical patent/CN111516449B/zh
Publication of CN111516449A publication Critical patent/CN111516449A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111516449B publication Critical patent/CN111516449B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • B60G17/016Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by their responsiveness, when the vehicle is travelling, to specific motion, a specific condition, or driver input
    • B60G17/0165Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by their responsiveness, when the vehicle is travelling, to specific motion, a specific condition, or driver input to an external condition, e.g. rough road surface, side wind

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

本发明涉及一种基于路面状况主动调节车辆悬架的方法及车辆。该方法包括:S1、使用激光雷达扫描车辆前进方向的路面得到路面扫描信息;S2、处理路面扫描信息得到路面状况信息;S3、根据路面状况信息调节车辆悬架。本发明的车辆使用上述基于路面状况主动调节车辆悬架的方法调整车辆悬架。本发明使用激光雷达快速准确的获取车辆前进方向的路面状况信息,进而根据路面控制状况信息主动调节车辆悬架,提高用户的驾乘体验。

Description

一种基于路面状况主动调节车辆悬架的方法及车辆
技术领域
本发明涉及车辆悬架控制领域,更具体地说,涉及一种基于路面状况主动调节车辆悬架的方法及车辆。
背景技术
近年来驾乘者对于车辆行驶时的乘坐舒适性和操纵稳定性等性能要求不断提高,而悬架系统作为影响该性能的主要因素,如何准确识别车辆行驶的工况并对悬架进行主动控制是未来智能悬架系统研究的热点。
在传统的悬架控制研究中,一方面,由于汽车在不同等级路面行驶时,因对路面的异常状况,如异物、凹坑及凸起、减速带等形状及大小无法进行连续和准确的判断,难以对悬架系统进行预先控制,输出最优阻尼力来改善悬架系统的性能。另一方面,目前较为智能的主动式底盘在进行工作时,需要将路面干扰先作用于行驶过程中的车辆前轮后,才能采集和分析路面信号,并通过预瞄控制实现对后轮悬架的主动控制调节,使得车辆整体未能及时对行车的安全性及舒适性进行合理决策及最优控制。因此,当前有关智能悬架的研究普遍存在对车辆行驶路面识别准确度较低、连续有效的路面信号采集度较差、难以实现对悬架系统的最优控制等问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述缺陷,提供一种基于路面状况主动调节车辆悬架的方法及车辆。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种基于路面状况主动调节车辆悬架的方法,包括:
S1、使用激光雷达扫描车辆前进方向的路面得到路面扫描信息;
S2、处理所述路面扫描信息得到路面状况信息;
S3、根据所述路面状况信息调节车辆悬架。
进一步,在本发明所述的基于路面状况主动调节车辆悬架的方法中,所述步骤S1包括:S11、使用激光雷达扫描车辆前进方向的路面得到路面扫描信息,同时获取车辆速度、车辆加速度和悬架相对位移中的至少一种;其中所述车辆速度通过速度传感器获得,所述车辆加速度通过惯性测量单元获得,所述悬架相对位移通过相对位移传感器得到;
所述步骤S3包括:S31、根据所述路面状况信息以及已获取的所述车辆速度、车辆加速度和悬架相对位移调节车辆悬架。
进一步,在本发明所述的基于路面状况主动调节车辆悬架的方法中,所述步骤S1包括:S12、所述激光雷达的多个激光通道进行上下扫描和左右扫描得到所述路面扫描信息,所述路面扫描信息包括所述激光雷达和路面上各个扫描点之间的距离信息;
所述步骤S3包括:根据所述路面状况信息调节车辆悬架的阻尼力,使所述车辆悬架的阻尼力位置在预设舒适阻尼力区间内。
进一步,在本发明所述的基于路面状况主动调节车辆悬架的方法中,所述步骤S2包括:
S21、根据预设算法提取所述路面扫描信息中的特征点;
S22、将特征点和预设特征模型进行匹配,得到所述路面状况信息。
进一步,在本发明所述的基于路面状况主动调节车辆悬架的方法中,所述步骤S21包括:
S211、将所述路面扫描信息转化为直角坐标系数据,其中所述直角坐标系的X轴指向车辆前方,Y轴指向车辆左方,Z轴指向车辆上方;
S212、计算同一激光通道所有相邻扫描点的斜率k:
k=(point[i+1].x-point[i].x)/(point[i+1].y-point[i].y)
其中x表示X轴上的数据,y表示Y轴上的数据,i为正整数,point[i]和point[i+1]为两个相邻扫描点;
S213、若所述斜率k的绝对值大于第一预设阈值,则扫描点point[i+1]为特征点。
进一步,在本发明所述的基于路面状况主动调节车辆悬架的方法中,在所述步骤S22之后还包括:
S221、对路面不平度信息的特征点进行提取和过滤后,通过路面与激光雷达之间的几何关系计算连续路面的相对高度变化,进而与预设标准等级路面信息的特征值进行匹配,以确定路面的不平度信息。
进一步,在本发明所述的基于路面状况主动调节车辆悬架的方法中,所述步骤S22包括:
S222、对特征点提取后,将同一激光通道内斜率k为正和负的特征点分别相互连接形成特征点簇,并按照单一方向对特征点簇进行排序;
S223、将第一特征点簇和最后一个特征点簇进行配对,通过点云补全配对特征点簇之间的点云,并用直线连接配对特征点簇外侧的两个特征点,进而在xy平面上判断补全后的点云与所述直线是否有交点或者交叉,其中所述点云为同一激光通道的扫描点;
S224、若没有交点或者交叉,则初步判断可能是减速带或者凹凸坑,并存储这一对所述特征点簇,清空这对所述特征点簇以及中间的特征点;
S225、若有交点或者交叉,则将第一特征点簇和倒数第二个特征点簇进行配对,以此类推,将第一个特征点簇和所有特征点簇配对后,开始新一轮配对第二个特征点簇,直到检索完成。
进一步,在本发明所述的基于路面状况主动调节车辆悬架的方法中,在所述步骤S224之后还包括:
S2241、对同一帧中可能包含减速带或凹凸坑的相邻激光通道进行归类,若检测出其中y位置重合度大于第二预设阈值的相邻通道的点云,则认定为可能属于同一条减速带或凹凸坑;
S2242、对于同一条可能是减速带或凹凸坑中的多个激光通道的提取出的点云,检测其中最长通道的长度,判断是否大于第三预设阈值;
S2243、若否,则认定不是减速带或凹凸坑;
S2244、若是,则判断连续3帧扫描数据是否在相同y值范围内出现至少两次,且两次中的平均x值减小;其中一帧扫描数据为一个激光通道完成一次上下左右周期扫描的数据;
S2245、若否,则判断不是减速带或凹凸坑;
S2246、若为是,则判断确定为减速带或凹凸坑。
进一步,在本发明所述的基于路面状况主动调节车辆悬架的方法中,在所述步骤S2246判断为减速带或凹凸坑后,还包括:
S2247、计算所述减速带或凹凸坑对应点云的外侧m个非特征点的第一z轴平均值,其中m为大于1的整数;去掉所述减速带或凹凸坑对应点云的首尾特征点,然后计算出剩余特征点对应坐标点的第二z轴平均值;
由所述第一z轴平均值和所述第二z轴平均值的差值得到所述减速带的高度或所述凹凸坑的深度和高度。
另外,本发明还提供一种车辆,包括激光雷达和控制器;
所述激光雷达用于扫描车辆前进方向的路面得到路面扫描信息;
所述控制器使用如上述的基于路面状况主动调节车辆悬架的方法调节车辆悬架。
进一步,本发明所述的车辆还包括用于获取车辆速度的速度传感器;和/或
用于获取车辆加速度的惯性测量单元;和/或
用于获取悬架相对位移的相对位移传感器;
所述控制器根据所述路面扫描信息以及已获取的所述车辆速度、车辆加速度和悬架相对位移调节车辆悬架。
实施本发明的一种基于路面状况主动调节车辆悬架的方法及车辆,具有以下有益效果:本发明使用激光雷达快速获准确的获取车辆前进方向的路面状况信息,进而根据路面控制状况信息主动调节车辆悬架,提高用户的驾乘体验。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:
图1是实施例1提供的一种基于路面状况主动调节车辆悬架的方法的流程图;
图2是实施例2提供的一种基于路面状况主动调节车辆悬架的方法的流程图;
图3是实施例3提供的一种基于路面状况主动调节车辆悬架的方法的流程图;
图4和图5是实施例4提供的一种基于路面状况主动调节车辆悬架的方法的流程图;
图6是实施例5提供的一种车辆的结构示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
实施例1
参考图1,本实施例的基于路面状况主动调节车辆悬架的方法应用于车辆悬架的调整,车辆包括但不限于燃油汽车、电动汽车、客车、货车等,车辆的悬架要求为可控悬架,即可主动控制悬架以输出不同阻尼力,主动控制悬架可参考现有技术,本实施例不再赘述。该方法包括下述步骤:
S1、使用激光雷达扫描车辆前进方向的路面得到路面扫描信息。激光雷达安装在车辆的前端,例如前保险杠位置或前进气格栅位置或者车顶部等,能够扫描到车辆前端路面即可。本实施例的步骤S1包括:S12、激光雷达的多个激光通道进行上下扫描和左右扫描得到路面扫描信息,路面扫描信息包括激光雷达和路面上各个扫描点之间的距离信息。即激光雷达的每个激光通道都会完成一次上下扫描和左右扫描,扫描一个周期后得到每个激光通道的路面扫描信息,通过激光雷达和路面上各个扫描点之间的距离信息即可进行路况判断。其中激光雷达的测距原理在此不再赘述,可参考现有技术。
S2、处理路面扫描信息得到路面状况信息。根据预设算法处理激光雷达和路面上各个扫描点之间的距离信息,其中预设算法中包含各种路况的距离判断模型,距离判断模型包括但不限于用于判断路面不平度的不平度模型、用于判断路面是否有凹坑的凹坑模块、用于判断路面是否有凸起的凸起模型、用于判断路面是否有减速带的减速带模型、用于判断路面是否倾斜的倾斜模块等,每种模型都可根据各自的距离特征来找出路面扫描信息中是否有对应路况。通过这些距离判断模块处理激光雷达和路面上各个扫描点之间的距离信息,进而得到路面状况信息。
S3、根据路面状况信息调节车辆悬架。可以理解的,不同路况下对车辆悬架输出的阻尼力的要求是不同的,步骤S3包括:根据路面状况信息调节车辆悬架的阻尼力,使车辆悬架的阻尼力位置在预设舒适阻尼力区间内,以提高用户的驾乘体验。其中路面状况包括但不限于路面不平度、路面凹坑、路面凸起、减速带等。
本实施例使用激光雷达快速获准确的获取车辆前进方向的路面状况信息,进而根据路面控制状况信息主动调节车辆悬架,提高用户的驾乘体验。
实施例2
参考图2,本实施例的基于路面状况主动调节车辆悬架的方法应用于车辆悬架的调整,车辆包括但不限于燃油汽车、电动汽车、客车、货车等,车辆的悬架要求为可控悬架,即可主动控制悬架以输出不同阻尼力,主动控制悬架可参考现有技术,本实施例不再赘述。该方法包括下述步骤:
S11、使用激光雷达扫描车辆前进方向的路面得到路面扫描信息,同时获取车辆速度、车辆加速度和悬架相对位移中的至少一种;其中车辆速度通过速度传感器获得,速度传感器可使用车辆自带的速度传感器,即可通过车辆控制系统的CAN总线中获取;当然也可车辆上安装独立的速度传感器,速度传感器具体可参考现有技术。车辆加速度通过惯性测量单元获得,惯性测量单元可根据需要灵活选择安装位置,惯性测量单元可参考现有技术。悬架相对位移通过相对位移传感器得到,相对位移传感器安装在车辆悬架上或车辆轮毂上,相对位移传感器可参考现有技术。激光雷达安装在车辆的前端,例如前保险杠位置或前进气格栅位置或者车顶部等,能够扫描到车辆前端路面即可。
S2、处理路面扫描信息得到路面状况信息。根据预设算法处理激光雷达和路面上各个扫描点之间的距离信息,其中预设算法中包含各种路况的距离判断模型,距离判断模型包括但不限于用于判断路面不平度的不平度模型、用于判断路面是否有凹坑的凹坑模块、用于判断路面是否有凸起的凸起模型、用于判断路面是否有减速带的减速带模型、用于判断路面是否倾斜的倾斜模块等,每种模型都可根据各自的距离特征来找出路面扫描信息中是否有对应路况。通过这些距离判断模块处理激光雷达和路面上各个扫描点之间的距离信息,进而得到路面状况信息。
S31、根据路面状况信息以及已获取的车辆速度、车辆加速度和悬架相对位移调节车辆悬架。可以理解的,不同路况下对车辆悬架输出的阻尼力的要求是不同的,同时考虑到车辆实际到达前方已扫描路面还需要一定时间,若提前调节会影响当前路面的驾乘体验,若延后调节便起不到调节的作用,所以应在尽量在准确地方进行调节。本申请为解决这个问题,应采集车辆的速度和加速度,已估算出车辆达到前方已扫描路面的时间,进而准确调整悬架,使车辆悬架在准确位置输出对应的阻尼力,保证用户的驾乘体验。
进一步,通过获取悬架相对位移的当前相对位移,进而得出车辆悬架的当前输出阻尼力,为后续主动调节车辆悬架的阻尼力提供参考。
本实施例使用激光雷达快速获准确的获取车辆前进方向的路面状况信息,并结合车辆速度、车辆加速度和悬架相对位移信息,进而根据路面状况信息以及已获取的车辆速度、车辆加速度和悬架相对位移调节车辆悬架,提高用户的驾乘体验。
实施例3
参考图3,在上述实施例的基础上,在本实施例的基于路面状况主动调节车辆悬架的方法中,步骤S2包括:
S21、根据预设算法提取路面扫描信息中的特征点。可以理解,道路上不同路况的特征是不同的,例如路面不平度、路面凹坑、路面凸起、减速带等都有对应的特征,这些特征可以用于区分不同路况,即特征点是指激光雷达的扫描点中符合一定特征的点,通过这些特征点可以判断出路面状况。具体的,在本实施例的基于路面状况主动调节车辆悬架的方法中步骤S21包括:
S211、将路面扫描信息转化为直角坐标系数据,该直角坐标系为三维直角坐标系,其中直角坐标系的X轴指向车辆前方,Y轴指向车辆左方,Z轴指向车辆上方,建立坐标系后将激光雷达和路面上各个扫描点之间的距离信息转换为各个扫描点在三维直角坐标系中的参数。
S212、计算同一激光通道所有相邻扫描点的斜率k:
k=(point[i+1].x-point[i].x)/(point[i+1].y-point[i].y)
其中x表示X轴上的数据,y表示Y轴上的数据,i为正整数,point[i]和point[i+1]为两个相邻扫描点,通过该算法可快速处理所有扫描点,得到每个扫描点对应的斜率k。
S213、若斜率k的绝对值大于第一预设阈值,则扫描点point[i+1]为特征点。对斜率k绝对值阀值不同,可以检测减速带或凹凸坑边缘的坡度。作为选择,斜率k的绝对值取0.5。
S22、将特征点和预设特征模型进行匹配,得到路面状况信息。可以理解,道路上不同路况的特征是不同的,例如路面不平度、路面凹坑、路面凸起、减速带等都有对应的特征,这些特征可以用于区分不同路况,本实施例为每种路况设置对应的预设特征模型。其中预设特征模型包括但不限于用于判断路面不平度的不平度模型、用于判断路面是否有凹坑的凹坑模块、用于判断路面是否有凸起的凸起模型、用于判断路面是否有减速带的减速带模型、用于判断路面是否倾斜的倾斜模块等,每种模型对应的特征点不同,反过来,可根据已得到的特征点确定对应的预设特征模型,从而实现路况的确定。
本实施例使用斜率k确定特征点,进而将特征点和预设特征模型进行匹配,得到路面状况信息。
实施例4
在实施例3的基础上,本实施例的基于路面状况主动调节车辆悬架的方法中在步骤S22之后还包括对路面的不平度信息的判断:
S221、对路面不平度信息的特征点进行提取和过滤后,通过路面与激光雷达之间的几何关系计算连续路面的相对高度变化,进而与预设标准等级路面信息的特征值进行匹配,以确定路面的不平度信息。可以理解的,不同等级道路对应的路面不平度信息是不同的,例如高速公路、省级公路、市级公路、乡村公路等,各自之间的路面不平度相差较大。
参考图4,本实施例的基于路面状况主动调节车辆悬架的方法中还包括对减速带或者凹凸坑的判断,即步骤S22包括:
S222、对特征点提取后,将同一激光通道内斜率k为正和负的特征点分别相互连接形成特征点簇,即特征点簇是由斜率相同或相近的特征点的集合,并按照单一方向对特征点簇进行排序,可以从左到右,也可以从右到左等。
S223、将第一特征点簇和最后一个特征点簇进行配对,通过点云补全配对特征点簇之间的点云,并用直线连接配对特征点簇外侧的两个特征点,进而在xy平面(X轴和Y轴形成的坐标平面)上判断补全后的点云与直线是否有交点或者交叉,其中点云为同一激光通道的扫描点。
S224、若没有交点或者交叉,则初步判断可能是减速带或者凹凸坑,并存储这一对所述特征点簇,清空这对所述特征点簇以及中间的特征点。
S225、若有交点或者交叉,则判断不是减速带或者凹凸坑,将第一特征点簇和倒数第二个特征点簇进行配对,以此类推,将第一个特征点簇和所有特征点簇配对后,开始新一轮配对第二个特征点簇,直到检索完成。
进一步,参考图5,在步骤S224之后还包括:
S2241、对同一帧中可能包含减速带或凹凸坑的相邻激光通道进行归类,若检测出其中y位置重合度大于第二预设阈值的相邻通道的点云,则认定为可能属于同一条减速带或凹凸坑。
S2242、对于同一条可能是减速带或凹凸坑中的多个激光通道的提取出的点云,检测其中最长通道的长度,判断是否大于第三预设阈值。
S2243、若否,则认定不是减速带或凹凸坑。
S2244、若是,则判断连续3帧扫描数据是否在相同y值范围内出现至少两次,且两次中的平均x值减小;其中一帧扫描数据为一个激光通道完成一次上下左右周期扫描的数据。
S2245、若连续3帧扫描数据没有在相同y值范围内出现至少两次,则判断不是减速带或凹凸坑。
S2246、若连续3帧扫描数据在相同y值范围内出现至少两次,则判断确定为减速带或凹凸坑。
进一步,本实施例的基于路面状况主动调节车辆悬架的方法中在步骤S2246判断为减速带或凹凸坑后,还可以获取减速带的高度或凹凸坑的深度,具体包括下述步骤:
S2247、计算减速带或凹凸坑对应点云的外侧m个非特征点的第一z轴平均值,其中m为大于1的整数;去掉减速带或凹凸坑对应点云的首尾特征点,然后计算出剩余特征点对应坐标点的第二z轴平均值;由第一z轴平均值和第二z轴平均值的差值得到减速带的高度或凹凸坑的深度和高度。本实施例中不仅判断出前方路面有减速带或凹凸坑,还计算出减速带的高度或凹凸坑的深度和高度,进而实现更加准确调整悬架,使车辆悬架在准确位置输出对应的阻尼力,保证用户的驾乘体验。
本实施例使用斜率k确定特征点,进而根据特征点得到特征点簇,利用特征点簇判断出路面是否包含减速带或凹凸坑,进而根据路面控制状况信息主动调节车辆悬架,提高用户的驾乘体验。
实施例5
参考图6,本实施例的车辆包括但不限于燃油汽车、电动汽车、客车、货车等,车辆的悬架要求为可控悬架,即可主动控制悬架以输出不同阻尼力,主动控制悬架可参考现有技术,本实施例不再赘述。车辆包括激光雷达和控制器,激光雷达安装在车辆的前端,例如前保险杠位置或前进气格栅位置等,能够扫描到车辆前端路面即可。激光雷达用于扫描车辆前进方向的路面得到路面扫描信息,控制器使用如上述实施例的基于路面状况主动调节车辆悬架的方法调节车辆悬架。作为选择,可设置单独的处理器用于执行上述实施例的基于路面状况主动调节车辆悬架的方法,也可使用车辆本身自带的ECU执行上述实施例的基于路面状况主动调节车辆悬架的方法。
本实施例使用激光雷达快速获准确的获取车辆前进方向的路面状况信息,进而根据路面控制状况信息主动调节车辆悬架,提高用户的驾乘体验。
作为选择,一些实施例的车辆还包括用于获取车辆速度的速度传感器,速度传感器可使用车辆自带的速度传感器,即可通过车辆控制系统的CAN总线中获取;当然也可车辆上安装独立的速度传感器,速度传感器具体可参考现有技术。
作为选择,一些实施例的车辆还包括用于获取车辆加速度的惯性测量单元,惯性测量单元可根据需要灵活选择安装位置,惯性测量单元可参考现有技术。
可以理解的,不同路况下对车辆悬架输出的阻尼力的要求是不同的,同时考虑到车辆实际到达前方已扫描路面还需要一定时间,若提前调节会影响当前路面的驾乘体验,若延后调节便起不到调节的作用,所以应在尽量在准确地方进行调节。本申请为解决这个问题,应采集车辆的速度和加速度,已估算出车辆达到前方已扫描路面的时间,进而准确调整悬架,使车辆悬架在准确位置输出对应的阻尼力,保证用户的驾乘体验。
作为选择,一些实施例的车辆还包括用于获取悬架相对位移的相对位移传感器,相对位移传感器安装在车辆悬架上或车辆轮毂上,相对位移传感器可参考现有技术。通过获取悬架相对位移的当前相对位移,进而得出车辆悬架的当前输出阻尼力,为后续主动调节车辆悬架的阻尼力提供参考。
本实施例使用激光雷达快速获准确的获取车辆前进方向的路面状况信息,并结合车辆速度、车辆加速度和悬架相对位移信息,进而根据路面状况信息以及已获取的车辆速度、车辆加速度和悬架相对位移调节车辆悬架,提高用户的驾乘体验。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块,或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施,并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰,均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

Claims (4)

1.一种基于路面状况主动调节车辆悬架的方法,其特征在于,包括:
S1、使用激光雷达扫描车辆前进方向的路面得到路面扫描信息;
S2、处理所述路面扫描信息得到路面状况信息;
S3、根据所述路面状况信息调节车辆悬架;
所述S1包括:S11、使用激光雷达扫描车辆前进方向的路面得到路面扫描信息,同时获取车辆速度、车辆加速度和悬架相对位移中的至少一种;其中所述车辆速度通过速度传感器获得,所述车辆加速度通过惯性测量单元获得,所述悬架相对位移通过相对位移传感器得到;
所述S3包括:S31、根据所述路面状况信息以及已获取的所述车辆速度、车辆加速度和悬架相对位移调节车辆悬架;
所述S1包括:S12、所述激光雷达的多个激光通道进行上下扫描和左右扫描得到所述路面扫描信息,所述路面扫描信息包括所述激光雷达和路面上各个扫描点之间的距离信息;
所述S3包括:根据所述路面状况信息调节车辆悬架的阻尼力,使所述车辆悬架的阻尼力位置在预设舒适阻尼力区间内;
所述S2包括:
S21、根据预设算法提取所述路面扫描信息中的特征点;
S22、将特征点和预设特征模型进行匹配,得到所述路面状况信息;
所述S21包括:
S211、将所述路面扫描信息转化为直角坐标系数据,其中所述直角坐标系的X轴指向车辆前方,Y轴指向车辆左方,Z轴指向车辆上方;
S212、计算同一激光通道所有相邻扫描点的斜率k:
k=(point[i+1].x-point[i].x)/(point[i+1].y-point[i].y)
其中x表示X轴上的数据,y表示Y轴上的数据,i为正整数,point[i]和point[i+1]为两个相邻扫描点;
S213、若所述斜率k的绝对值大于第一预设阈值,则扫描点point[i+1]为特征点;
在所述S22之后还包括:
S221、对路面不平度信息的特征点进行提取和过滤后,通过路面与激光雷达之间的几何关系计算连续路面的相对高度变化,进而与预设标准等级路面信息的特征值进行匹配,以确定路面的不平度信息;
所述S22包括:
S222、对特征点提取后,将同一激光通道内斜率k为正和负的特征点分别相互连接形成特征点簇,并按照单一方向对特征点簇进行排序;
S223、将第一特征点簇和最后一个特征点簇进行配对,通过点云补全配对特征点簇之间的点云,并用直线连接配对特征点簇外侧的两个特征点,进而在xy平面上判断补全后的点云与所述直线是否有交点或者交叉,其中所述点云为同一激光通道的扫描点;
S224、若没有交点或者交叉,则初步判断是减速带或者凹凸坑,并存储这一对所述特征点簇,清空这对所述特征点簇以及中间的特征点;
S225、若有交点或者交叉,则将第一特征点簇和倒数第二个特征点簇进行配对,以此类推,将第一个特征点簇和所有特征点簇配对后,开始新一轮配对第二个特征点簇,直到检索完成;
在所述S224之后还包括:
S2241、对同一帧中包含减速带或凹凸坑的相邻激光通道进行归类,若检测出其中y位置重合度大于第二预设阈值的相邻通道的点云,则认定为属于同一条减速带或凹凸坑;
S2242、对于同一条是减速带或凹凸坑中的多个激光通道的提取出的点云,检测其中最长通道的长度,判断是否大于第三预设阈值;
S2243、若否,则认定不是减速带或凹凸坑;
S2244、若是,则判断连续3帧扫描数据是否在相同y值范围内出现至少两次,且两次中的平均x值减小;其中一帧扫描数据为一个激光通道完成一次上下左右周期扫描的数据;
S2245、若否,则判断不是减速带或凹凸坑;
S2246、若为是,则判断确定为减速带或凹凸坑。
2.根据权利要求1所述的基于路面状况主动调节车辆悬架的方法,其特征在于,在所述S2246判断为减速带或凹凸坑后,还包括:
S2247、计算所述减速带或凹凸坑对应点云的外侧m个非特征点的第一z轴平均值,其中m为大于1的整数;去掉所述减速带或凹凸坑对应点云的首尾特征点,然后计算出剩余特征点对应坐标点的第二z轴平均值;
由所述第一z轴平均值和所述第二z轴平均值的差值得到所述减速带的高度或所述凹凸坑的深度和高度。
3.一种车辆,其特征在于,包括激光雷达和控制器;
所述激光雷达用于扫描车辆前进方向的路面得到路面扫描信息;
所述控制器使用如权利要求1至2任一项所述的基于路面状况主动调节车辆悬架的方法调节车辆悬架。
4.根据权利要求3所述的车辆,其特征在于,还包括用于获取车辆速度的速度传感器;和/或
用于获取车辆加速度的惯性测量单元;和/或
用于获取悬架相对位移的相对位移传感器;
所述控制器根据所述路面扫描信息以及已获取的所述车辆速度、车辆加速度和悬架相对位移调节车辆悬架。
CN202010294738.9A 2020-04-15 2020-04-15 一种基于路面状况主动调节车辆悬架的方法及车辆 Active CN111516449B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010294738.9A CN111516449B (zh) 2020-04-15 2020-04-15 一种基于路面状况主动调节车辆悬架的方法及车辆

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010294738.9A CN111516449B (zh) 2020-04-15 2020-04-15 一种基于路面状况主动调节车辆悬架的方法及车辆

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111516449A CN111516449A (zh) 2020-08-11
CN111516449B true CN111516449B (zh) 2023-03-14

Family

ID=71903915

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010294738.9A Active CN111516449B (zh) 2020-04-15 2020-04-15 一种基于路面状况主动调节车辆悬架的方法及车辆

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111516449B (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112464773B (zh) * 2020-11-19 2023-06-06 浙江吉利控股集团有限公司 一种道路类型识别方法、装置及系统
CN112606649B (zh) * 2020-12-08 2022-11-01 东风汽车集团有限公司 车辆及其车身平衡控制方法和控制系统
CN112498044B (zh) * 2020-12-10 2022-11-01 北京车和家信息技术有限公司 车辆控制的方法、装置、存储介质及车辆
CN113147308A (zh) * 2021-03-30 2021-07-23 浙江工业大学 基于双目视觉技术的悬架预瞄控制方法及悬架控制装置
WO2022251995A1 (zh) * 2021-05-31 2022-12-08 周宇 实时车辆稳定系统及其方法
CN113928073A (zh) * 2021-10-20 2022-01-14 国汽智控(北京)科技有限公司 主动悬架的调节方法、装置及设备
WO2023091104A1 (en) * 2021-11-19 2023-05-25 Oyak Renault Otomobi̇l Fabri̇kalari Anoni̇m Şi̇rketi̇ A method for energy efficient control of active and semi-active suspension systems
CN114148138B (zh) * 2021-11-19 2024-02-02 岚图汽车科技有限公司 基于路面信息检测的车辆减震器自适应调节系统及方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107272019A (zh) * 2017-05-09 2017-10-20 深圳市速腾聚创科技有限公司 基于激光雷达扫描的路沿检测方法
CN107415807A (zh) * 2017-06-19 2017-12-01 上海小糸车灯有限公司 基于激光雷达探测路面颠簸状况的汽车调光系统及方法
CN109664707A (zh) * 2018-11-26 2019-04-23 武汉新能源汽车工业技术研究院有限公司 一种主动悬架的控制方法及装置
CN110654195A (zh) * 2018-06-29 2020-01-07 比亚迪股份有限公司 车辆、车辆悬架系统及其调节方法、装置
CN110789288A (zh) * 2019-10-29 2020-02-14 燕山大学 一种主被动可切换的悬架控制系统及方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107272019A (zh) * 2017-05-09 2017-10-20 深圳市速腾聚创科技有限公司 基于激光雷达扫描的路沿检测方法
CN107415807A (zh) * 2017-06-19 2017-12-01 上海小糸车灯有限公司 基于激光雷达探测路面颠簸状况的汽车调光系统及方法
CN110654195A (zh) * 2018-06-29 2020-01-07 比亚迪股份有限公司 车辆、车辆悬架系统及其调节方法、装置
CN109664707A (zh) * 2018-11-26 2019-04-23 武汉新能源汽车工业技术研究院有限公司 一种主动悬架的控制方法及装置
CN110789288A (zh) * 2019-10-29 2020-02-14 燕山大学 一种主被动可切换的悬架控制系统及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111516449A (zh) 2020-08-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111516449B (zh) 一种基于路面状况主动调节车辆悬架的方法及车辆
WO2021207967A1 (zh) 一种基于路面状况主动调节车辆悬架的方法及车辆
CN110155046B (zh) 自动紧急制动分级控制方法与系统
CN106985627B (zh) 一种车辆路面识别系统以及悬架模式切换方法
EP2758260B1 (en) Suspension control device
US7957877B2 (en) Curving tendency detection device in vehicle, and vehicle response control apparatus using same
CN101949704B (zh) 信赖度评价装置以及信赖度评价方法
JP5287736B2 (ja) 車両制御装置
CN105069859B (zh) 车辆行驶状态监测方法和装置
EP4169792A1 (en) Method for recognizing roughness of road on which vehicle is traveling, vehicle and storage medium
CN107117173A (zh) 车辆的制动及降扭控制方法、装置及系统
CN114572183A (zh) 一种汽车路面自适应的车辆控制方法及设备
CN110789288A (zh) 一种主被动可切换的悬架控制系统及方法
CN111645677A (zh) 一种车辆制动转向协调控制紧急防碰撞系统及控制方法
CN114735018A (zh) 一种基于单雷达的前方最危险目标车辆的筛选判断方法
CN115946704A (zh) 驾驶风格识别方法及装置
CN111105616B (zh) 一种道路表面信息采集系统
CN109532824B (zh) 一种水平泊车的路沿识别方法
WO2020160927A1 (en) Vehicle control system and method
JP2946559B2 (ja) エアスポイラーの高さ調節装置
CN114261408B (zh) 一种可识别路况的自动驾驶方法、系统及车辆
CN114750557A (zh) 一种基于双目相机智能底盘控制方法、装置与存储介质
CN113147625B (zh) 车辆断轴风险检测方法、装置、车辆和可读存储介质
CN114771451A (zh) 一种电动汽车涉水动态监测方法与监测系统
CN110329028B (zh) 基于公路等级识别的混合电磁悬架模式切换系统及方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant