CN112092560A - 一种汽车信息共享智能减震控制的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车信息共享智能减震控制的方法和系统，包括车载控制部分、专用服务端，所述车载控制部分可以有多个，所述专用服务端与所述车载控制部分是一对多的关系；本发明所述系统通过对车载控制部分收集的路面信息、车辆实时信息分类存储和分发，使系统中的车载控制部分可以取到其它车辆车载控制部分上报所述专用服务端的车辆信息，使车载控制部分可以对车辆避震系统预先进行操作，提高车辆的安全性和舒适性。

Description

一种汽车信息共享智能减震控制的方法和系统

技术领域

本发明涉及汽车主动安全领域，特别地涉及一种汽车信息共享智能减震控制的方法和系统，尤其是涉及一种通过信息分享进行预测性调节的智能汽车悬架安全减震系统。

背景技术

汽车悬挂和减震是汽车在经过坑洼的路面时，悬挂和减震器可以有效地降低车内震感提高舒适性，但是减震器的调校不能够做到有效地提前预判，导致减震器的控制存在延时，使驾乘者不可避免地感受到颠簸，严重影响驾乘舒适性；目前汽车的悬架系统都存在预先设定导致悬架系统适应不同路况时用同样的阻尼或者智能悬架系统的延时动作导致的效果打折；针对上述问题，申请号为《201510138277.5》、《201410136275.8》、《201510740465.5》、《201711279453 .2》的发明专利提供了解决方案，但是这些方案存在如下问题：

1、申请号为《201510138277.5》的发明专利所述装置，在检测到需要动作时，汽车已经有了震动，所以此发明不能做到对震动的预先干预、预先动作，另外此发明专利所述装置不会为可能的车辆急转等预先调节悬架系统提供转弯支撑力。

2、申请号为《201410136275.8》的发明专利所述装置，使用扫描器扫描路面，这个发明专利没有考虑到扫描路面时因为汽车高度的问题，无法得到路面上坑洼处的深度超出扫描器扫描角度的部分；此发明专利所述装置在前方有遮挡时，即有风霜雨雾、天黑等自然条件对扫描器的精度产生影响时，效果会变差；另外此发明专利所述装置不会为可能的车辆急转等预先调节悬架系统提供转弯支撑力。

3、申请号为《201510740465.5》的发明专利所述装置，使用超声波探测前方的坑洼，此发明专利所述装置没有考虑到超声多普勒效应对探测距离的影响；此发明专利所述装置在前方有遮挡时，即有风霜雨雾、天黑等自然条件对超声波的精度产生影响时，效果会变差；另外此发明专利所述装置不会为可能的车辆急转等预先调节悬架系统提供转弯支撑力。

4、申请号为《201711279453.2》的发明专利所述装置，使用超声波探测前方的坑洼，此发明专利所述装置没有考虑到超声多普勒效应对探测距离的影响；此发明专利所述装置在前方有遮挡时，即有风霜雨雾、天黑等自然条件对超声波的精度产生影响时，效果会变差；另外此发明专利所述装置不会为可能的车辆急转等预先调节悬架系统提供转弯支撑力。

上述所有的装置都没有考虑到悬架主动避震首要完成的是保证安全、其次是舒适性，都没有为有可能的急刹、急转提供预先的调节，所以上述专利实用性不强。

发明内容

针对现有产品、专利对悬架主动避震时对安全性、舒适性考虑的不足，没有为有可能的急刹、急转提供预先的调节，本发明的目的是根据实时路况信息和路面坑洼信息对减震装置进行预先干预，达到将车辆的安全性提高、在提高安全性的情况下保证舒适性的效果。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为一种汽车信息共享智能减震控制的方法和系统，包括车载控制部分、专用服务端，所述车载控制部分与所述专用服务端通过网络相连，所述车载控制部分可以有多个，所述专用服务端与所述车载控制部分是一对多的关系，每一部分特征如下：

所述车载控制部分装在汽车上，用于从所述专用服务端取回相关的车辆信息，同时从车辆收集的车辆信息上传所述专用服务端，根据得到的信息控制车辆的减震系统预动作，所述车载控制部分包含通信模块、减震控制模块、减震装置，各模块具体如下：

1)所述通信模块用于所述车载控制部分定时与所述专用服务端通信，从所述专用服务端通信，将相关车辆的信息取回，车辆之间的相关性由所述专用服务端根据所述通信模块上报信息中的位置、速度、加速度判定；所述通信模块将所述减震控制模块收集到的本车信息发送给所述专用服务端通信，本车信息至少包含本车速度矢量、本车位置、本车转向角、本车加速度矢量，还可以有车辆的意图、所述减震控制模块收集到的本车信息还可以包含路面坑洼信息；车辆的意图可以是从车辆导航取出的车辆意图，也可以是车内摄像头识别出的驾驶员与车辆运动状态改变相关的动作，还可以是驾驶员刹车踏板踩下后刹车片还没有接触到刹车盘时的刹车动作，还可以是车辆自适应定速巡航探测到前方车辆距离太近准备刹车的动作。

2)所述减震控制模块用于调节所述减震装置前减震器、后减震器液压杆的长度和阻尼；所述减震控制模块还可以通过本车的车载设备收集本车信息，所述减震控制模块除控制所述减震装置外还可以有传感器，用于接收路面坑洼导致的震动，计算出路面的坑洼信息；所述减震控制模块根据服务端发回的信息对所述减震装置进行控制，根据服务端发回的路面信息，根据从CAN上收集到的车速信息、加速度信息、转向角和从车载导航系统得到的车辆位置信息，计算出车辆每一个车轮的前进方向是否有坑洼，在有坑洼时事先调节所述减震装置上车轮对应的减震器的液压杆长度和阻尼；根据服务端发回的相关车辆信息，在车辆前进方向和两侧有其它车辆出现急刹、突然急转等紧急情况或者准备急刹、急转，其它车辆出现急刹、突然急转即车辆前进方向和两侧有其它车辆的加速度在设定的时间间隔内变化超出设定的范围或者转向角大于速度对应的设定值时，将所述减震装置预先调节，提供急转时的转向支撑力或者刹车时前减震器的支撑力。

3)所述减震装置，包括前减震器、后减震器、减震器活塞杆液压控制装置，减震器活塞杆液压控制装置用于调节减震器液压杆长度，减震器活塞杆液压控制装置可以包括电动机、液压泵及其它附属电控阀等设施；所述减震装置的前减震器、后减震器是阻力可调式减震器，用于在所述减震控制模块的控制下进行调节车辆四轮与车身的减震阻尼，前减震器装在车辆两侧前轮，后减震器装在车辆两侧后轮。

所述专用服务端用于存储路况信息，路况信息可以包括路面平整度信息、路面上车辆的实时信息，路面上车辆的实时信息可以是所述车载控制部分发来的信息，也可以是其它装置发来的信息，所述专用服务端根据规则将信息进行分发，将信息分发给所述车载控制部分；

所述专用服务端存储所述车载控制部分发来的信息时会存储收到的时间戳和发送时的位置信息；

所述专用服务端分发信息规则是根据所述车载控制部分发来信息的时间、位置发送给相关车辆的所述车载控制部分，相关车辆是所述专用服务端根据车辆所述车载控制部分发来信息中的当前的位置、速度矢量、加速度矢量，计算出预设定时间后的位置、这一段时间内的轨迹，所述专用服务端根据特定车辆X所述车载控制部分发送来的当前位置、预设定时间后的位置、这一段时间内的轨迹得到轨迹集合X，同其它车辆Y用同样方法得到的轨迹集合Y，如果集合X任一一点与集合Y中任何一点的距离小于预先设定值Z，则认为车辆X在这个时间点与车辆Y相关；所述专用服务端还根据车辆所述车载控制部分发来信息中的信息计算出车辆轨迹后，将轨迹对应的路面坑洼信息发送给此车辆；相关车辆的计算方法还可以是所述专用服务端根据特定车辆X1所述车载控制部分发送来的当前位置、预设定时间后的位置、这一段时间内的轨迹、时刻得到轨迹、时刻集合X1，同其它车辆Y1用同样方法得到的轨迹集合Y1，如果集合X1任一时刻的位置与集合Y1中这一时刻位置的距离小于预先设定值Z，则认为车辆X1在这个时间点与车辆Y1相关；预先设定值Z可以是一张表，表内为速度对应的距离值，使用时计算特定车辆X2相关车辆时使用X2的速度进行查表，查出距离值，目的是速度快相关的范围大，速度慢相关的范围小。

所述专用服务端把所述车载控制部分发来的信息按照预设的位置范围进行存储，即某一位置范围对应一个存储单元，这个位置范围内的所述车载控制部分发来的信息都储存在这个存储单元，存储后的信息按照时间进行更新，时间晚的信息替换掉时间早的信息；每个存储单元可以分为两部分，一部分存储实时路况，即路上的车辆信息；另一部分存储路面坑洼信息。

所述专用服务端把所述车载控制部分发来的信息根据事先设定标出信息的时效性；实时路况有效性时间短，路面坑洼信息有效性时间长，某一辆车发送到所述专用服务端的信息的有效时间可以根据这辆车的速度计算得来。

所述专用服务端包含存储模块、时效性计算模块、主控模块，具体功能如下：

1、所述存储模块，用于存储实时路况和路面坑洼信息，按照预设定的路段范围存储实时路况和路面坑洼信息，信息可以是所述车载控制部分发来，也可以是从其它方式得到，得到的信息经过所述时效性计算模块对信息中的信息计算时效并打上时效标签后存储进信息内位置对应的路段范围相关的存储位置，如果存储位置已经有信息，直接覆盖掉相同的位置对应的部分。

2、所述时效性计算模块，计算信息的时效性，并给信息打上时效性时间戳。

3、所述主控模块，用于接收所述车载控制部分或者其它设备发来的信息，控制所述时效性计算模块为信息的打上时效性时间戳，控制所述存储模块将打上时效性时间戳的信息存储；所述主控模块还将特定车载控制部分1相关的信息发送给特定车载控制部分1，在判断完相关性后，根据时效性进行过滤后将信息发送回特定车载控制部分1。

本发明的有益效果如下：

1、本发明所述系统，在车辆前方路面有坑洼时，会事先得到坑洼的信息，调节主动避震装置预先进行准备，使车辆在坑洼处的震动最小，提高车辆的舒适性。

2、本发明所述系统，为车辆提高主动安全，在车辆得到前进方向车辆有急刹、急转发生时，本车可以事先对主动避震装置进行准备，为可能的本车的急刹、急转提供支撑力，提高车辆行车安全性。

3、本发明所述系统，所述专用服务端的路面坑洼信息和路面实时车辆信息的数据来源可以是路面车辆，也可以是无人机等其它设备提供。

4、本发明所述系统，所述车载部分除了控制智能避震系统外，其它信息都是从现有车辆设备中取得，增加的成本很少。

附图说明

图1为本发明实施例的流程图；

图2为本发明实施例的系统组成模块示意图。

具体实施方式

下面通过实施例来说明本发明的具体工作方式。

本发明一种汽车信息共享智能减震控制的方法和系统实施例流程如附图1，本发明实施例系统组成模块如附图2，本实施例一种汽车信息共享智能减震控制的方法和系统包括200车载控制部分、210专用服务端，200车载控制部分可以有多个，200车载控制部分包含201通信模块、202减震控制模块、203减震装置，210专用服务端包含211存储模块、212时效性计算模块、213主控模块，每一部分具体如下：

200车载控制部分用于将从车辆收集的车辆信息发送到210专用服务端，同时从210专用服务端取回相关的车辆信息，模块功能如下：

1.201通信模块用于200车载控制部分与210专用服务端通信，将202减震控制模块收集到的本车信息，本车信息包含本车速度矢量、本车位置、本车转向角、本车加速度矢量、车辆避震系统动作、路面坑洼信息；同时201通信模块从210专用服务端取回相关的车辆信息，201通信模块每15ms发送一次本车信息到210专用服务端，同时取回相关车辆的信息。

2.202减震控制模块用于调节203减震装置液压杆的长度和阻尼，202所述减震控制模块除控制203减震装置外还有加速度传感器，加速度传感器装在车轮上，用于接收路面坑洼导致的车轮震动，根据得到的加速度传感器纵向加速度的曲线，通过积分计算出路面的坑洼信息；所述减震控制模块根据服务端发回的信息对所述减震装置进行控制，根据服务端发回的路面信息得到路面坑洼位置信息，根据从CAN上收集到的车速信息、加速度信息、转向角和从车载导航系统得到的车辆位置信息，计算出车辆每一个车轮的前进方向是否有坑洼，在有坑洼时事先调节203减震装置车轮对应的减震器；根据210专用服务端发回的相关车辆信息，在车辆前进方向和两侧有其它车辆出现急刹、突然急转等紧急情况，即车辆前进方向和两侧有其它车辆的加速度在设定的时间间隔内变化超出设定的范围或者转向角大于速度对应的设定值时，将203减震装置预先调节，提供急转时的支撑力，速度对应的转向角是一个表，表里面记录速度和转向角的对应值，使用时使用其它车辆速度作为关键字查询转向角，如果查询出的转向角小于其它车辆的转向角，则认为其它车辆有急转。

3.203减震装置，包括前减震器、后减震器、减震器活塞杆液压控制装置，减震器活塞杆液压控制装置可以包括电动机、液压泵；前减震器、后减震器是阻力可调式减震器及相应的电控装置，用于在202减震控制模块的控制下进行调节液压杆的长度与减震阻尼。

210专用服务端用于存储200车载控制部分发来的信息，并根据规则将信息进行分发给200车载控制部分；

210专用服务端存储200车载控制部分发来的信息时会存储收到的时间戳和发送时的位置信息；

210专用服务端分发信息的规则是根据200车载控制部分发来信息的时间、位置发送给相关车辆的200车载控制部分，相关车辆是210专用服务端根据车辆200车载控制部分发来信息中的当前的位置、速度矢量、加速度矢量，计算出预设定时间1秒后的位置及中间过程中的位置轨迹，210专用服务端根据特定车辆1当前位置、1秒后的位置、粒度为10ms轨迹和其它车辆信息发送时的位置关系确定信息是否发送给特定车辆A，即根据特定车辆A的1秒内可能的位置集合A和其它车辆B1秒内的位置集合B，如果位置集合A和位置集合B内任意两点间的距离小于预先的设定值100米，就将其它车辆B的信息发给特定车辆A；

210专用服务端把信息按照预设的位置范围进行存储，对道路每一车道每一米对应一个存储单元，相邻车道中间每一米也对应一个存储单元，这个位置范围内发来的信息都储存在这个存储单元，存储后的信息按照时间进行更新，时间晚的信息替换掉时间早的信息；

210专用服务端把信息标出时效性，车转向角、车速度矢量、车位置、车型信息、车加速度矢量有效时间为200ms，路面坑洼信息的有效时间为永久；

210专用服务端包含211存储模块、212时效性计算模块、213主控模块，具体功能如下：

1、211存储模块，按照预设定的路段范围存储200车载控制部分发来的信息，200车载控制部分发来的信息经过212时效性计算模块对信息中的信息计算时效并打上时效标签后存储进200车载控制部分发来信息内位置对应的路段范围相关的存储位置，如果存储位置已经有某个车载控制部分发来的信息，直接覆盖掉相同的部分。

2、212时效性计算模块，计算200车载控制部分发来的信息中各个信息的时效性规则，并给信息打上时效性时间戳。

3、213主控模块，用于接收200车载控制部分发来的信息，控制212时效性计算模块为信息打上时效性时间戳，控制211存储模块将打上时效性时间戳的信息存储；213主控模块还将某车载控制部分相关的信息发送给此车载控制部分，213主控模块判定相关根据某车载控制部分发来信息的位置、速度矢量，查找到211存储模块内相关的多个存储位置的信息，根据时效性进行过滤后将信息发送回此车载控制部分。

本发明实施例工作流程如下：

1)步骤101、某200车载控制部分的202减震控制模块通过本车的车载设备收集到路面坑洼信息和车辆位置、加速度信息、转向角信息、速度信息；

2)步骤102、此200车载控制部分的201通信模块将信息发送到210专用服务端；

3)步骤103、210专用服务端的213主控模块控制212时效性计算模块为信息打上时效性标签；

4)步骤104、213主控模块控制211存储模块将有时效性标签的信息存储；

5)步骤105、213主控模块计算出需要发送回此200车载控制部分的信息；

6)步骤106、213主控模块需要发送回此200车载控制部分的信息过滤并发送回此200车载控制部分；

7)步骤107、200车载控制部分根据信息内的路面坑洼的信息控制203减震装置分别调节四轮液压杆的长度和阻尼；

8)步骤108、200车载控制部分根据信息内的相关车辆加速度信息、转向角信息、位置信息、速度，计算并根据需要控制203减震装置分别调节四轮液压杆的长度和阻尼。

Claims (10)

1.一种汽车信息共享智能减震控制的方法和系统其特征在于包括车载控制部分、专用服务端，所述车载控制部分可以有多个，所述专用服务端与所述车载控制部分是一对多的关系，特征如下：

所述车载控制部分装在汽车上，用于将从所述专用服务端取回相关的车辆信息，同时从车辆收集的车辆信息上传所述专用服务端，所述车载控制部分包含通信模块、减震控制模块、减震装置，各模块具体如下：

所述通信模块用于所述车载控制部分定时与所述专用服务端通信，从所述专用服务端通信将相关车辆的信息取回，车辆之间的相关性由所述专用服务端根据所述通信模块上报信息中的位置、速度、加速度、转向角判定；所述通信模块将所述减震控制模块收集到的本车信息发送给所述专用服务端通信，本车信息至少包含本车速度矢量、本车位置、本车转向角、本车加速度矢量；

所述减震控制模块用于调节所述减震装置液压杆的长度和阻尼；所述减震控制模块还可以通过本车的车载设备收集本车信息；所述减震控制模块根据服务端发回的路面信息对所述减震装置进行控制；

所述减震装置，包括前减震器、后减震器，可以调节减震器液压杆长度，所述减震装置的前减震器、后减震器是阻尼可调式减震器；

所述专用服务端用于存储路况信息，路况信息可以包括路面平整度信息所述专用服务端根据规则将信息进行分发，将信息分发给所述车载控制部分；

所述专用服务端存储所述车载控制部分发来的信息时会存储收到的时间戳和发送时的位置信息；

所述专用服务端分发信息规则是根据所述车载控制部分发来信息时的时间、位置、速度、加速度、转向角发送给相关车辆的所述车载控制部分；

所述专用服务端把所述车载控制部分发来的信息按照预设的位置范围进行存储，即某一位置范围对应一个存储单元，这个位置范围内所述车载控制部分发来的信息都储存在这个存储单元，存储后的信息按照时间进行更新，时间晚的信息替换掉时间早的信息；

所述专用服务端把所述车载控制部分发来的信息根据事先设定标出信息的时效性；

所述专用服务端包含存储模块、时效性计算模块、主控模块，具体功能如下：

所述存储模块，用于存储实时路况和路面坑洼信息，按照预设定的路段范围存储实时路况和路面坑洼信息，得到的信息经过所述时效性计算模块对信息中的信息计算时效并打上时效标签后存储进信息内位置对应的路段范围相关的存储位置；

所述时效性计算模块，计算信息的时效性，并给信息打上时效性时间戳；

所述主控模块，用于接收所述车载控制部分或者其它设备发来的信息，控制所述时效性计算模块为信息的打上时效性时间戳，控制所述存储模块将打上时效性时间戳的信息存储；所述主控模块还将特定车载控制部分1相关的信息发送给特定车载控制部分1，在判断完相关性后，根据时效性进行过滤后将信息发送回特定车载控制部分1。

2.根据权利要求1所述的一种汽车信息共享智能减震控制的方法和系统，其特征在于所述车载控制部分收集的信息还可以有车辆的意图信息、所述减震控制模块收集到的本车信息还可以包含路面坑洼信息。

3.根据权利要求1所述的一种汽车信息共享智能减震控制的方法和系统，其特征在于所述减震控制模块除控制所述减震装置外还可以有传感器，用于接收路面坑洼导致的震动，计算出路面的坑洼信息。

4.根据权利要求1所述的一种汽车信息共享智能减震控制的方法和系统，其特征在于所述专用服务端存储的信息还包括路面上车辆的实时信息，路面上车辆的实时信息可以是所述车载控制部分发来的信息，也可以是其它装置发来的信息；每个存储单元可以分为两部分，一部分存储实时路况，即路上的车辆信息；另一部分存储路面坑洼信息。

5.根据权利要求4所述的一种汽车信息共享智能减震控制的方法和系统，其特征在于所述减震控制模块根据服务端发回的相关车辆信息，在车辆前进方向和两侧有其它车辆的加速度在设定的时间间隔内变化超出设定的范围或者转向角大于速度对应的设定值时，将所述减震装置预先调节，提供急转时的支撑力。

6.根据权利要求1所述的一种汽车信息共享智能减震控制的方法和系统，其特征在于所述专用服务端计算相关车辆的方法是所述专用服务端根据车辆所述车载控制部分发来信息中的当前的位置、速度矢量、加速度矢量，计算出预设定时间后的位置、这一段时间内的轨迹，所述专用服务端根据特定车辆X所述车载控制部分发送来的当前位置、预设定时间后的位置、这一段时间内的轨迹得到轨迹集合X，同其它车辆Y用同样方法得到的轨迹集合Y，如果集合X任一一点与集合Y中任何一点的距离小于预先设定值，则认为车辆X在这个时间点与车辆Y相关。

7.根据权利要求1所述的一种汽车信息共享智能减震控制的方法和系统，其特征在于所述专用服务端计算相关车辆的方法是所述专用服务端根据车辆所述车载控制部分发来信息中的当前的位置、速度矢量、加速度矢量，计算出预设定时间后的位置、这一段时间内的轨迹，所述专用服务端根据特定车辆X1所述车载控制部分发送来的当前位置、预设定时间后的位置、这一段时间内的轨迹、时刻得到轨迹、时刻集合X1，同其它车辆Y1用同样方法得到的轨迹集合Y1，如果集合X1任一时刻的位置与集合Y1中这一时刻位置的距离小于预先设定值，则认为车辆X1在这个时间点与车辆Y1相关。

8.根据权利要求1所述的一种汽车信息共享智能减震控制的方法和系统，其特征在于所述专用服务端还根据车辆所述车载控制部分发来信息中的信息计算出车辆轨迹后，将轨迹对应的路面坑洼信息发送给此车辆。

9.一种汽车信息共享智能减震控制的方法和系统，其特征在于：

步骤一、某所述车载控制部分的所述减震控制模块通过本车的车载设备收集到路面坑洼信息和车辆位置、加速度信息、转向角信息、速度信息；

步骤二、此所述车载控制部分的所述通信模块将信息发送到所述专用服务端；

步骤三、所述专用服务端的所述主控模块控制所述时效性计算模块为信息打上时效性标签；

步骤四、所述主控模块控制所述存储模块将有时效性标签的信息存储；

步骤五、所述主控模块计算出需要发送回此所述车载控制部分的信息；

步骤六、所述主控模块需要发送回此所述车载控制部分的信息过滤并发送回此所述车载控制部分；

步骤七、所述车载控制部分根据信息内的路面坑洼的信息控制所述减震装置分别调节四轮液压杆的长度和阻尼。

10.根据权利要求7所述的一种汽车信息共享智能减震控制的方法和系统，其特征在于还可以有：

步骤八、所述车载控制部分根据信息内的相关车辆加速度信息、转向角信息、位置信息、速度，计算并根据需要控制所述减震装置分别调节四轮液压杆的长度和阻尼。

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