CN114148138B - 基于路面信息检测的车辆减震器自适应调节系统及方法 - Google Patents

基于路面信息检测的车辆减震器自适应调节系统及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114148138B
CN114148138B CN202111400495.3A CN202111400495A CN114148138B CN 114148138 B CN114148138 B CN 114148138B CN 202111400495 A CN202111400495 A CN 202111400495A CN 114148138 B CN114148138 B CN 114148138B
Authority
CN
China
Prior art keywords
road surface
vehicle
concave
damping coefficient
gear
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
CN202111400495.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114148138A (zh
Inventor
沈忱
付斌
龚威
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.)
Lantu Automobile Technology Co Ltd
Original Assignee
Lantu Automobile Technology Co Ltd
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 Lantu Automobile Technology Co Ltd filed Critical Lantu Automobile Technology Co Ltd
Priority to CN202111400495.3A priority Critical patent/CN114148138B/zh
Publication of CN114148138A publication Critical patent/CN114148138A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114148138B publication Critical patent/CN114148138B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient 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
    • B60G17/015—Resilient 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
    • B60G17/016—Resilient 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
    • B60G17/0165—Resilient 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00—Resilient 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
    • B60G17/06—Characteristics of dampers, e.g. mechanical dampers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/02—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to ambient conditions
    • B60W40/06—Road conditions

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

本申请涉及汽车技术领域，特别涉及一种基于路面信息检测的车辆减震器自适应调节系统及方法。本申请提供的车辆减震器自适应调节系统包括：路况采集装置，所述路况采集装置设置在车辆上，用于捕捉车辆前方的路面图像；控制器，所述控制器与路况采集装置电连接，所述控制器根据车辆前方的路面图像识别路面的凹凸程度，并根据路面的凹凸程度调整车辆悬架的阻尼系数。本申请提供的调节系统能够根据车辆行驶过程中的路面状态自动调整车辆悬架的阻尼系数，改善车辆遇到颠簸路况时的体验感。

Description

基于路面信息检测的车辆减震器自适应调节系统及方法
技术领域
本申请涉及汽车技术领域，特别涉及一种基于路面信息检测的车辆减震器自适应调节系统及方法。
背景技术
悬架系统指由车身与轮胎间的弹簧和避震器组成整个支持系统，其功能是支持车身、改善乘坐的感觉，不同的悬架设置会使驾驶者有不同的驾驶感受。悬架系统综合多种作用力，决定着轿车的稳定性、舒适性和安全性，是现代轿车十分关键的部件之一。根据控制形式不同可以将悬架系统分为被动式悬架、主动式悬架。传统的被动式悬架在车辆出厂前就固定了减震器的阻尼特性且不可调节。主动式悬架是由电脑控制的一种新型悬架，可以根据不同的路面情况、驾驶员的紧急操作(加速/制动/转向)和车辆实时运动情况等综合判断，实时地调整减震器阻尼力以实现乘坐舒适性及操纵稳定性。
主动悬架控制系统根据车轮加速度、车身加速度、车辆俯仰/侧倾/横摆状态等车辆状态信息的判断，可以进行多种道路路面下车身运动的不同控制。车辆行驶过程中，路面状况复杂，当路面条件变换时，现有的主动悬架控制系统只能手动进行调节，意味着驾驶员必须手动点击中控按钮调节切换驾驶模式(舒适、正常、运动)，或者驾驶员使用单一的悬挂阻尼系数在不同的路况上行驶，操作体验较差，并且会对车辆驾驶带来一定的风险。
基于以上分析，提供一种能够根据路面状况自适应调节悬挂阻尼系数的系统十分必要。
发明内容
本申请实施例提供一种基于路面信息检测的车辆减震器自适应调节系统，本申请提供的调节系统能够根据车辆行驶过程中的路面状态自动调整车辆悬架的阻尼系数，改善车辆遇到颠簸路况时的体验感。
第一方面，本申请提供了一种基于路面信息检测的车辆减震器自适应调节系统，包括：
路况采集装置，所述路况采集装置设置在车辆上，用于捕捉车辆前方的路面图像；
控制器，所述控制器与路况采集装置电连接，所述控制器根据车辆前方的路面图像识别路面的凹凸程度，并根据路面的凹凸程度调整车辆悬架的阻尼系数。
一些实施例中，所述控制器包括接收单元、图像处理单元、计算单元和判断单元，所述接收单元与路况采集装置电连接，所述接收单元用于接收车辆前方的路面图像，所述图像处理单元根据车辆的车辙预测轨迹选取路面图像上的若干个像素点，并将所述像素点发送给计算单元，所述计算单元识别像素点处的路面的凹凸程度，并将路面的凹凸程度发送给判断单元，所述判断单元根据路面的凹凸程度确定对应的悬架阻尼系数档位，并判断阻尼系数档位与车辆悬架的实际阻尼系数档位是否一致，若一致，则不需要调节车辆悬架的阻尼系数；若不一致，则判断单元向车辆悬架发送信号以调整车辆悬架的阻尼系数。
一些实施例中，相邻像素点间的间隔相同。
一些实施例中，所述像素点的数量为九个。
一些实施例中，所述路况采集装置选用摄像头或激光雷达。
一些实施例中，所述摄像头的覆盖范围为120度。
一些实施例中，路面的凹凸程度以3cm为一个等级划分成四个区间，对应地，悬架的阻尼系数档位划分为高、中高、中低和低四个等级。
一些实施例中，路面的凹凸程度为(-15,-9]||[9,15)cm时，对应的阻尼系数档位为低；路面的凹凸程度为(-9,-6]||[6,9)cm时，对应的阻尼系数档位为中低；路面的凹凸程度为(-6,-3]||[3,6)cm时，对应的阻尼系数档位为中高；路面的凹凸程度为(-3,0]||[0,3)cm时，对应的阻尼系数档位为高。
第二方面，本申请还提供了一种基于路面信息检测的车辆减震器自适应调节方法，包括以下步骤：
利用路况采集装置捕捉车辆前方的路面图像，并将车辆前方的路面图像发送给控制器；
所述控制器根据车辆前方的路面图像识别路面的凹凸程度，并根据路面的凹凸程度调整车辆悬架的阻尼系数。
一些实施例中，所述控制器包括接收单元、图像处理单元、计算单元和信号发送单元，所述接收单元与路况采集装置电连接，所述接收单元用于接收车辆前方的路面图像，所述图像处理单元根据车辆的车辙预测轨迹选取路面图像上的若干个像素点，并将所述像素点发送给计算单元，所述计算单元识别像素点处的路面的凹凸程度，并将路面的凹凸程度发送给判断单元，所述判断单元根据路面的凹凸程度确定对应的悬架阻尼系数档位，并判断阻尼系数档位与车辆悬架的实际阻尼系数档位是否一致，若一致，则不需要调节车辆悬架的阻尼系数；若不一致，则判断单元向车辆悬架发送信号以调整车辆悬架的阻尼系数。
一些实施例中，相邻像素点间的间隔相同。
一些实施例中，所述像素点的数量为九个。
一些实施例中，所述路况采集装置选用摄像头或激光雷达。
一些实施例中，所述摄像头的覆盖范围为120度。
一些实施例中，路面的凹凸程度以3cm为一个等级划分成四个区间，对应地，悬架的阻尼系数档位划分为高、中高、中低和低四个等级。
一些实施例中，路面的凹凸程度为(-15,-9]||[9,15)cm时，对应的阻尼系数档位为低；路面的凹凸程度为(-9,-6]||[6,9)cm时，对应的阻尼系数档位为中低；路面的凹凸程度为(-6,-3]||[3,6)cm时，对应的阻尼系数档位为中高；路面的凹凸程度为(-3,0]||[0,3)cm时，对应的阻尼系数档位为高。
本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：本申请提供的自适应调节系统能够根据不同的路况自动调节悬架软硬程度，兼顾到平坦和凹凸路面，提高驾乘体验；本申请提供的自适应调节系统仅处理车辙路径上的突起和坑洼，从而避免无意义的阻尼调节；利用本申请提供的自适应调节系统在车辆行使过程中，无需驾驶员手动调节驾驶模式，有效减少驾驶车辆时手动调节中控所导致的安全风险。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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的附图。
图1为本申请实施例1提供的基于路面信息检测的车辆减震器自适应调节系统的结构示意图；
图2为本申请实施例1提供的基于路面信息检测的车辆减震器自适应调节系统的像素点选取示意图；
图3为本申请实施例1提供的基于路面信息检测的车辆减震器自适应调节系统的像素点与车辙预测轨迹相交的示意图。
图中：10、路况采集装置；20、控制器；201、接收单元；202、图像处理单元；203、计算单元；204、判断单元；30、车辆悬架。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供了一种基于路面信息检测的车辆减震器自适应调节系统，本申请提供的调节系统能够根据车辆行驶过程中的路面状态自动调整车辆悬架的阻尼系数，改善车辆遇到颠簸路况时的体验感。
实施例1：
图1是本申请实施例1提供的基于路面信息检测的车辆减震器自适应调节系统的结构示意图，参考图1，本申请实施例1提供的自适应调节系统包括路况采集装置10和控制器20。
本实施例中，路况采集装置10选用摄像头，摄像头设置在车辆的前方，覆盖范围为120度，在汽车行驶过程中摄像头可以捕捉到车辆前方的路面图像，并将捕捉到的路面图像发送给控制器20，摄像头的运行设置为10FPS(Frame per second，帧数每秒)。
控制器20包括接收单元201、图像处理单元202、计算单元203和判断单元204，接收单元201的输入端与摄像头的输出端电连接，接收单元201的输出端与图像处理单元202的输入端电连接，计算单元203的输入端与图像处理单元202的输出端电连接，计算单元203的输出端与判断单元204的输入端电连接，判断单元204的输出端与车辆悬架30电连接。
接收单元201接收摄像头捕捉到的车辆前方的路面图像，并将车辆前方的路面图像发送给图像处理单元202，图像处理单元202接收到车辆前方的路面图像后，根据车辆的车辙预测轨迹在路面图像上选择出九个像素点，这九个像素点从距离摄像头前方7m开始，每个点之间的间隔相同，这九个像素点表现为在路面上呈现不同程度的高低起伏，即路面上的凹凸点，参考图2，第一个像素点距离摄像头前方7m，第二个像素点距离摄像头前方(7+v*dt/9)m，依此类推，其中，dt表示每帧图像的拍摄时间，一般为40ms左右；v表示车辆的行驶速度；v*dt表示车辆每帧所行驶的距离，每帧图像的9个像素点是同时发送给计算单元203的，但是车辆到达每个像素点的时间存在先后顺序，以T表示车辆到达第一个像素点的时间，那么车辆到达第二个像素点的时间是(T+dt/9)，以此类推。
像素点与车辙预测轨迹相交的示意图见图3，图3中，方框表示在路面图像中选择出的各个像素点，两条平行的直线表示车辙预测轨迹，图3a中，车辙预测轨迹与像素点不相交，说明车辆行驶过程中不会经过这些像素点，则不需要调节车辆悬架30的阻尼系数；图3b中，车辙预测轨迹与像素点相交，说明车辆行驶过程中会经过这些像素点，则需要调节车辆悬架30的阻尼系数。
本实施例中，车辙预测轨迹根据车辆的行驶速度、方向盘转角预估得到。
计算单元203接收到路面图像上选择出的各个像素点后，计算出像素点处的路面的凹凸程度，并将路面的凹凸程度发送给判断单元204，判断单元204根据路面的凹凸程度确定对应的阻尼系数档位，并判断阻尼系数档位与车辆悬架30的实际阻尼系数档位是否一致，若一致，则不需要调节车辆悬架30的阻尼系数；若不一致，则判断单元204向车辆悬架30发送信号以调整车辆悬架30的阻尼系数。
本实施例中，计算单元203识别像素点处的路面的凹凸程度的过程为：事先测量多个实际路面上凹陷或凸出位置的离地高度，将各凹陷或凸出位置与离地高度一一对应，构成训练模型存储在计算单元203中，当计算单元203接收到各个像素点后，将各像素点与各凹陷或凸出位置进行比对，即可得到对应的离地高度，即得到像素点处的路面的凹凸程度。
本实施例中，路面的凹凸程度按照3cm为一个等级划分成四个区间，路面的凹凸程度与阻尼系数档位的对应关系见表1。
表1：路面的凹凸程度与阻尼系数档位的对应关系
凹凸程度(cm) 阻尼系数
(-3,0]||[0,3) 高
(-6,-3]||[3,6) 中高
(-9,-6]||[6,9) 中低
(-15,-9]||[9,15) 低
表1中，路面的凹凸程度为(-15,-9]||[9,15)cm时，对应的阻尼系数档位为低；路面的凹凸程度为(-9,-6]||[6,9)cm时，对应的阻尼系数档位为中低；路面的凹凸程度为(-6,-3]||[3,6)cm时，对应的阻尼系数档位为中高；路面的凹凸程度为(-3,0]||[0,3)cm时，对应的阻尼系数档位为高；阻尼系数越高，驾驶员驾驶车辆时车身感觉更紧凑，在平坦路面高速行驶时有更好的操控感，但是在凹凸路面上行驶会异常颠簸，乘坐体验不佳；阻尼系数越低，高速行驶转弯的过程中驾乘者左右摇晃会非常明显，体验不佳，但是通过凹凸路面时，乘坐者不会感受到较强的颠簸。
本实施例中，假设直接控制悬架软硬程度的电信号为电压信号，悬架系统最大可接受电压为15V，则可以将15V分成4份，每份对应一个阻尼系数档位，那么四个阻尼系数档位对应的输入电压分别为0V、5V、10V和15V，在这四个不同的电压下，悬架的阻尼系数呈现变大趋势，表示悬架越硬，当路面的凹凸程度为(-15,-9]||[9,15)cm时，对应的电压为0V；路面的凹凸程度为(-9,-6]||[6,9)cm时，对应的电压为5V；路面的凹凸程度为(-6,-3]||[3,6)cm时，对应的电压为10V；路面的凹凸程度为(-3,0]||[0,3)cm时，对应的电压为15V，则计算单元203计算出路面的凹凸程度为(-15,-9]||[9,15)cm时，判断单元204先判断当前车辆悬架30的实际阻尼系数档位是否为低档，若不是低档，则判断单元204向车辆悬架30发送0V的电压信号以将车辆悬架30的阻尼系数档位调整为低档；计算单元203计算出路面的凹凸程度为(-9,-6]||[6,9)cm时，判断单元204先判断当前车辆悬架30的实际阻尼系数档位是否为中低档，若不是中低档，则判断单元204向车辆悬架30发送5V的电压信号以将车辆悬架30的阻尼系数档位调整为中低档；计算单元203计算出路面的凹凸程度为(-6,-3]||[3,6)cm时，判断单元204先判断当前车辆悬架30的实际阻尼系数档位是否为中高档，若不是中高档，则判断单元204向车辆悬架30发送10V的电压信号以将车辆悬架30的阻尼系数档位调整为中高档；计算单元203计算出路面的凹凸程度为(-3,0]||[0,3)cm时，判断单元204先判断当前车辆悬架30的实际阻尼系数档位是否为高档，若不是高档，则判断单元204向车辆悬架30发送15V的电压信号以将车辆悬架30的阻尼系数档位调整为高档。
本申请实施例还提供了一种基于路面信息检测的车辆减震器自适应调节方法，包括以下步骤：
步骤S101，利用摄像头捕捉车辆前方的路面图像，并将车辆前方的路面图像发送给接收单元201；
步骤S102，接收单元201接收摄像头捕捉到的车辆前方的路面图像，并将车辆前方的路面图像发送给图像处理单元202；
步骤S103，图像处理单元202接收到车辆前方的路面图像后，根据车辆的车辙预测轨迹在路面图像上选择出九个像素点，并将这九个像素点发送给计算单元203；
步骤S104，计算单元203接收到路面图像上选择出的各个像素点后，计算出像素点处的路面的凹凸程度，并将路面的凹凸程度发送给判断单元204；
步骤S105，判断单元204根据路面的凹凸程度确定对应的阻尼系数档位，并判断阻尼系数档位与车辆悬架30的实际阻尼系数档位是否一致，若一致，则不需要调节车辆悬架30的阻尼系数；若不一致，则判断单元204向车辆悬架30发送信号以调整车辆悬架30的阻尼系数。
在一调节过程中，计算单元203计算到车辆前方路面图像上第一个像素点处的凹凸程度为10cm,第二个像素点处的凹凸程度为-9.5cm，第三个像素点处的凹凸程度为-8.5cm，第四个像素点处的凹凸程度为-7.5cm，第五个像素点处的凹凸程度为3.5cm，第六个像素点处的凹凸程度为4.2cm，第七个像素点处的凹凸程度为3.2cm,第八个像素点处的凹凸程度为2.8cm，第九个像素点处的凹凸程度为-12.4cm，计算单元203将计算的各像素点处的凹凸程度数值发送给判断单元204，判断单元204接收到各凹凸程度数值后，首先判断当前车辆悬架30的实际阻尼系数档位是否为低档，若不是低档，则判断单元204向车辆悬架30发送0V的电压信号以将车辆悬架30的阻尼系数档位调整为低档，由于第一个像素点和第二个像素点处对应的阻尼系数档位均为低档，则车辆在经过第二个像素点时不需要调节阻尼系数；由于第三个像素点处对应的阻尼系数档位为中低档，则车辆在经过第三个像素点时，判断单元204向车辆悬架30发送5V的电压信号以将车辆悬架30的阻尼系数档位调整为中低档，第四个像素点对应的阻尼系数档位与第三个像素点一致，则车辆在经过第四个像素点时不需要调节阻尼系数；第五个像素点处对应的阻尼系数档位为中高档，则车辆在经过第五个像素点时，判断单元204向车辆悬架30发送10V的电压信号以将车辆悬架30的阻尼系数档位调整为中高档，第六个像素点、第七个像素点处对应的阻尼系数档位与第五个像素点处的阻尼系数档位一致，则车辆在经过第六个像素点和第七个像素点处时不需要调节阻尼系数；第八个像素点处对应的阻尼系数档位为高档，则车辆在经过第八个像素点时，判断单元204向车辆悬架30发送15V的电压信号以将车辆悬架30的阻尼系数档位调整为高档；第九个像素点处对应的阻尼系数档位为低档，则车辆在经过第九个像素点时，判断单元204向车辆悬架30发送0V的电压信号以将车辆悬架30的阻尼系数档位调整为低档。
本实施例提供的调节方法对于传统的液力悬挂调节时间不到1s，电磁悬挂可以实现每秒1000次的阻尼调节。
本申请提供的自适应调节方法能够根据不同的路况自动调节悬架软硬程度，兼顾到平坦和凹凸路面，提高驾乘体验；本申请提供的自适应调节方法仅处理车辙路径上的突起和坑洼，从而避免无意义的阻尼调节；利用本申请提供的自适应调节方法在车辆行使过程中，无需驾驶员手动调节驾驶模式，有效减少驾驶车辆时手动调节中控所导致的安全风险。
实施例2：
本申请实施例2提供的自适应调节系统包括路况采集装置10和控制器20，实施例2的自适应调节系统的结构图见图1。
本实施例中，路况采集装置10选用激光雷达，激光雷达设置在车辆的前方，在汽车行驶过程中激光雷达可以捕捉到车辆前方的路面图像，并将捕捉到的路面图像发送给控制器20。
控制器20包括接收单元201、图像处理单元202、计算单元203和判断单元204，接收单元201的输入端与激光雷达的输出端电连接，接收单元201的输出端与图像处理单元202的输入端电连接，计算单元203的输入端与图像处理单元202的输出端电连接，计算单元203的输出端与判断单元204的输入端电连接，判断单元204的输出端与车辆悬架30电连接。
接收单元201接收激光雷达捕捉到的车辆前方的路面图像，并将车辆前方的路面图像发送给图像处理单元202，图像处理单元202接收到车辆前方的路面图像后，根据车辆的车辙预测轨迹在路面图像上选择出九个像素点，这九个像素点表现为在路面上呈现不同程度的高低起伏，这九个像素点从距离激光雷达前方7m开始，每个点之间的间隔相同，第一个像素点距离激光雷达前方7m，第二个像素点距离激光雷达前方(7+v*dt/9)m，依此类推，其中，dt表示每帧图像的拍摄时间，一般为40ms左右；v表示车辆的行驶速度；v*dt表示车辆每帧所行驶的距离，每帧图像的9个像素点是同时发送给计算单元203的，但是车辆到达每个像素点的时间存在先后顺序，以T表示车辆到达第一个像素点的时间，那么车辆到达第二个像素点的时间是(T+dt/9)，以此类推。
本实施例中，车辙预测轨迹根据车辆的行驶速度、方向盘转角预估得到。
计算单元203接收到路面图像上选择出的各个像素点后，计算出像素点处的路面的凹凸程度，并将路面的凹凸程度发送给判断单元204，判断单元204根据路面的凹凸程度确定对应的阻尼系数档位，并判断阻尼系数档位与车辆悬架30的实际阻尼系数档位是否一致，若一致，则不需要调节车辆悬架30的阻尼系数；若不一致，则判断单元204向车辆悬架30发送信号以调整车辆悬架30的阻尼系数。
本实施例中，计算单元203识别像素点处的路面的凹凸程度的过程为：事先测量多个实际路面上凹陷或凸出位置的离地高度，将各凹陷或凸出位置与离地高度一一对应，构成训练模型存储在计算单元203中，当计算单元203接收到各个像素点后，将各像素点与各凹陷或凸出位置进行比对，即可得到对应的离地高度，即得到像素点处的路面的凹凸程度。
本实施例中，路面的凹凸程度按照3cm为一个等级划分成四个区间，路面的凹凸程度与阻尼系数档位的对应关系同实施例1。
本申请实施例还提供了一种基于路面信息检测的车辆减震器自适应调节方法，包括以下步骤：
步骤S101，利用激光雷达捕捉车辆前方的路面图像，并将车辆前方的路面图像发送给接收单元201；
步骤S102，接收单元201接收激光雷达捕捉到的车辆前方的路面图像，并将车辆前方的路面图像发送给图像处理单元202；
步骤S103，图像处理单元202接收到车辆前方的路面图像后，根据车辆的车辙预测轨迹在路面图像上选择出九个像素点，并将这九个像素点发送给计算单元203；
步骤S104，计算单元203接收到路面图像上选择出的各个像素点后，计算出像素点处的路面的凹凸程度，并将路面的凹凸程度发送给判断单元204；
步骤S105，判断单元204根据路面的凹凸程度确定对应的阻尼系数档位，并判断阻尼系数档位与车辆悬架30的实际阻尼系数档位是否一致，若一致，则不需要调节车辆悬架30的阻尼系数；若不一致，则判断单元204向车辆悬架30发送信号以调整车辆悬架30的阻尼系数。
在一调节过程中，计算单元203计算到车辆前方路面图像上第一个像素点处的凹凸程度为1.8cm,第二个像素点处的凹凸程度为-2.5cm，第三个像素点处的凹凸程度为11.6cm，第四个像素点处的凹凸程度为-13.2cm，第五个像素点处的凹凸程度为4.5cm，第六个像素点处的凹凸程度为-3.7cm，第七个像素点处的凹凸程度为-5.1cm,第八个像素点处的凹凸程度为6.4cm，第九个像素点处的凹凸程度为7.5cm，计算单元203将计算的各像素点处的凹凸程度数值发送给判断单元204，判断单元204接收到各凹凸程度数值后，首先判断当前车辆悬架30的实际阻尼系数档位是否为高档，若不是高档，则判断单元204向车辆悬架30发送15V的电压信号以将车辆悬架30的阻尼系数档位调整为高档，由于第一个像素点和第二个像素点处对应的阻尼系数档位均为高档，则车辆在经过第二个像素点时不需要调节阻尼系数；由于第三个像素点处对应的阻尼系数档位为低档，则车辆在经过第三个像素点时，判断单元204向车辆悬架30发送0V的电压信号以将车辆悬架30的阻尼系数档位调整为低档，第四个像素点对应的阻尼系数档位与第三个像素点一致，则车辆在经过第四个像素点时不需要调节阻尼系数；第五个像素点处对应的阻尼系数档位为中高档，则车辆在经过第五个像素点时，判断单元204向车辆悬架30发送10V的电压信号以将车辆悬架30的阻尼系数档位调整为中高档，第六个像素点、第七个像素点处对应的阻尼系数档位与第五个像素点处的阻尼系数档位一致，则车辆在经过第六个像素点和第七个像素点处时不需要调节阻尼系数；第八个像素点处对应的阻尼系数档位为中低档，则车辆在经过第八个像素点时，判断单元204向车辆悬架30发送5V的电压信号以将车辆悬架30的阻尼系数档位调整为中低档；第九个像素点处对应的阻尼系数档位与第八个像素点处对应的阻尼系数档位一致，则车辆在经过第九个像素点时，不需要调节阻尼系数。
本实施例提供的调节方法对于传统的液力悬挂调节时间不到1s，电磁悬挂可以实现每秒1000次的阻尼调节。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种基于路面信息检测的车辆减震器自适应调节系统，其特征在于，包括：
路况采集装置(10)，所述路况采集装置(10)设置在车辆上，用于捕捉车辆前方的路面图像；
控制器(20)，所述控制器(20)与路况采集装置(10)电连接，所述控制器(20)根据车辆前方的路面图像识别路面的凹凸程度，并根据路面的凹凸程度调整车辆悬架(30)的阻尼系数；
所述控制器(20)包括接收单元(201)、图像处理单元(202)、计算单元(203)和判断单元(204)，所述接收单元(201)与路况采集装置(10)电连接，所述接收单元(201)用于接收车辆前方的路面图像，所述图像处理单元(202)根据车辆的车辙预测轨迹选取路面图像上的若干个像素点，并将所述像素点发送给计算单元(203)，所述计算单元(203)识别像素点处的路面的凹凸程度，并将路面的凹凸程度发送给判断单元(204)，所述判断单元(204)根据路面的凹凸程度确定对应的阻尼系数档位，并判断阻尼系数档位与车辆悬架(30)的实际阻尼系数档位是否一致，若一致，则不需要调节车辆悬架(30)的阻尼系数；若不一致，则判断单元(204)向车辆悬架(30)发送信号以调整车辆悬架(30)的阻尼系数；
事先测量多个实际路面上凹陷或凸出位置的离地高度，将各凹陷或凸出位置与离地高度一一对应，构成训练模型存储在所述计算单元(203)中，当所述计算单元(203)接收到各个像素点后，将各像素点与各凹陷或凸出位置进行比对，即可得到对应的离地高度，即得到像素点处的路面的凹凸程度；
路面的凹凸程度按照3cm为一个等级划分为四个区间，路面的凹凸程度为(-15,-9]||[9,15)cm时，对应的阻尼系数档位为低；路面的凹凸程度为(-9,-6]||[6,9)cm时，对应的阻尼系数档位为中低；路面的凹凸程度为(-6,-3]||[3,6)cm时，对应的阻尼系数档位为中高；路面的凹凸程度为(-3,0]||[0,3)cm时，对应的阻尼系数档位为高；
所述像素点的数量为九个，相邻像素点间的间隔相同，第一个像素点距离所述路况采集装置(10)前方7m，第二个像素点距离所述路况采集装置(10)前方(7+v*dt/9)m，依此类推得到九个像素点的位置，其中，dt表示每帧图像的拍摄时间，为40ms左右；v表示车辆的行驶速度；v*dt表示车辆每帧所行驶的距离，每帧图像的九个像素点是同时发送给计算单元(203)，但是车辆到达每个像素点的时间存在先后顺序，以T表示车辆到达第一个像素点的时间，那么车辆到达第二个像素点的时间是(T+dt/9)，依次得到车辆到达九个像素点的时间。
2.根据权利要求1所述的基于路面信息检测的车辆减震器自适应调节系统，其特征在于，所述路况采集装置(10)选用摄像头或激光雷达。
3.一种基于路面信息检测的车辆减震器自适应调节方法，其特征在于，包括以下步骤：
利用路况采集装置(10)捕捉车辆前方的路面图像，并将车辆前方的路面图像发送给控制器(20)；
所述控制器(20)根据车辆前方的路面图像识别路面的凹凸程度，并根据路面的凹凸程度调整车辆悬架(30)的阻尼系数；
所述控制器(20)包括接收单元(201)、图像处理单元(202)、计算单元(203)和判断单元(204)，所述接收单元(201)与路况采集装置(10)电连接，所述接收单元(201)用于接收车辆前方的路面图像，所述图像处理单元(202)根据车辆的车辙预测轨迹选取路面图像上的若干个像素点，并将所述像素点发送给计算单元(203)，所述计算单元(203)识别像素点处的路面的凹凸程度，并将路面的凹凸程度发送给判断单元(204)，所述判断单元(204)根据路面的凹凸程度确定对应的悬架阻尼系数档位，并判断阻尼系数档位与车辆悬架(30)的实际阻尼系数档位是否一致，若一致，则不需要调节车辆悬架(30)的阻尼系数；若不一致，则判断单元(204)向车辆悬架(30)发送信号以调整车辆悬架(30)的阻尼系数；
事先测量多个实际路面上凹陷或凸出位置的离地高度，将各凹陷或凸出位置与离地高度一一对应，构成训练模型存储在所述计算单元(203)中，当所述计算单元(203)接收到各个像素点后，将各像素点与各凹陷或凸出位置进行比对，即可得到对应的离地高度，即得到像素点处的路面的凹凸程度；
路面的凹凸程度按照3cm为一个等级划分为四个区间，路面的凹凸程度为(-15,-9]||[9,15)cm时，对应的阻尼系数档位为低；路面的凹凸程度为(-9,-6]||[6,9)cm时，对应的阻尼系数档位为中低；路面的凹凸程度为(-6,-3]||[3,6)cm时，对应的阻尼系数档位为中高；路面的凹凸程度为(-3,0]||[0,3)cm时，对应的阻尼系数档位为高；
所述像素点的数量为九个，相邻像素点间的间隔相同，第一个像素点距离所述路况采集装置(10)前方7m，第二个像素点距离所述路况采集装置(10)前方(7+v*dt/9)m，依此类推得到九个像素点的位置，其中，dt表示每帧图像的拍摄时间，为40ms左右；v表示车辆的行驶速度；v*dt表示车辆每帧所行驶的距离，每帧图像的九个像素点是同时发送给计算单元(203)，但是车辆到达每个像素点的时间存在先后顺序，以T表示车辆到达第一个像素点的时间，那么车辆到达第二个像素点的时间是(T+dt/9)，依次得到车辆到达九个像素点的时间。
4.根据权利要求3所述的基于路面信息检测的车辆减震器自适应调节方法，其特征在于，所述路况采集装置(10)选用摄像头或激光雷达。
CN202111400495.3A 2021-11-19 2021-11-19 基于路面信息检测的车辆减震器自适应调节系统及方法 Active CN114148138B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111400495.3A CN114148138B (zh) 2021-11-19 2021-11-19 基于路面信息检测的车辆减震器自适应调节系统及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111400495.3A CN114148138B (zh) 2021-11-19 2021-11-19 基于路面信息检测的车辆减震器自适应调节系统及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114148138A CN114148138A (zh) 2022-03-08
CN114148138B true CN114148138B (zh) 2024-02-02

Family

ID=80457213

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111400495.3A Active CN114148138B (zh) 2021-11-19 2021-11-19 基于路面信息检测的车辆减震器自适应调节系统及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114148138B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115047755A (zh) * 2022-05-09 2022-09-13 环形山(武汉)科技有限公司 一种基于车路协同的电磁阻尼器路况预测自适应控制系统
CN116118885A (zh) * 2022-12-12 2023-05-16 重庆大学 履带机器人的行走系统、行走系统控制方法及存储介质
CN116985827B (zh) * 2023-09-26 2023-12-15 无锡中马汽车配件制造有限公司 用于汽车减震器状态预警的车姿判断装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104723826A (zh) * 2013-12-20 2015-06-24 青岛润鑫伟业科贸有限公司 一种主动车身控制系统
CN110843449A (zh) * 2019-10-24 2020-02-28 江苏大学 一种阻尼多模式半主动悬架电控系统的模糊切换控制方法
CN111152619A (zh) * 2020-01-13 2020-05-15 徐工集团工程机械股份有限公司 一种可自动调节油气悬架的控制系统及方法
CN111347831A (zh) * 2020-03-13 2020-06-30 北京百度网讯科技有限公司 车辆行驶平稳性控制方法、装置、设备和存储介质
CN111516449A (zh) * 2020-04-15 2020-08-11 深圳职业技术学院 一种基于路面状况主动调节车辆悬架的方法及车辆
CN112026469A (zh) * 2020-09-08 2020-12-04 中国第一汽车股份有限公司 一种车辆悬架控制系统、方法、装置及存储介质

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104723826A (zh) * 2013-12-20 2015-06-24 青岛润鑫伟业科贸有限公司 一种主动车身控制系统
CN110843449A (zh) * 2019-10-24 2020-02-28 江苏大学 一种阻尼多模式半主动悬架电控系统的模糊切换控制方法
CN111152619A (zh) * 2020-01-13 2020-05-15 徐工集团工程机械股份有限公司 一种可自动调节油气悬架的控制系统及方法
CN111347831A (zh) * 2020-03-13 2020-06-30 北京百度网讯科技有限公司 车辆行驶平稳性控制方法、装置、设备和存储介质
CN111516449A (zh) * 2020-04-15 2020-08-11 深圳职业技术学院 一种基于路面状况主动调节车辆悬架的方法及车辆
CN112026469A (zh) * 2020-09-08 2020-12-04 中国第一汽车股份有限公司 一种车辆悬架控制系统、方法、装置及存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
CN114148138A (zh) 2022-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114148138B (zh) 基于路面信息检测的车辆减震器自适应调节系统及方法
KR102537873B1 (ko) 노면 정보를 이용한 차량의 전자제어 서스펜션 제어시스템 및 그를 이용한 제어방법
CN110654195B (zh) 车辆、车辆悬架系统及其调节方法、装置
US9440507B2 (en) Context aware active suspension control system
CN101054092B (zh) 基于驾驶员工作负荷的车辆稳定性增强控制
DE102006039353A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Beeinflussung der Federkraftcharakteristik eines aktiven Fahrwerks eines Kraftfahrzeugs
CN110329257A (zh) 一种基于车-车通信的多车列队纵向控制方法
CN102975718B (zh) 用以确定车辆驾驶员对物体状态预期的方法、系统和收录计算机程序产品的计算机可读介质
CN107810131B (zh) 用于有效地传递道路高度分布的方法
CN111315617A (zh) 用于调整车辆的舒适度的方法、调控设备和车辆
US10981575B2 (en) System and method for adaptive advanced driver assistance system with a stress driver status monitor with machine learning
CN112026469B (zh) 一种车辆悬架控制系统、方法、装置及存储介质
CN114211926B (zh) 一种颠簸路面的汽车悬架控制系统
US20230271470A1 (en) Vehicle active suspension control system and method
EP1391330A2 (en) An anti-roll or anti-yaw suspension device for vehicles
US20230271469A1 (en) Vehicle active suspension control system and method
US11001267B2 (en) Method and system for proactively adjusting vehicle occupant biometric monitor in view of upcoming road conditions
US20230331056A1 (en) Vehicle active suspension control system and method
CN115023355A (zh) 车辆系统的前瞻控制
GB2617284A (en) Vehicle active suspension control system and method
DE102022122359B4 (de) Verbesserung des Komforts im stehenden Fahrzeug
CN115195375A (zh) 一种车身主动控制方法、装置及车辆
CN116512837A (zh) 融合视觉检测的车辆磁流变阻尼器控制方法及系统
CN118269532A (zh) 车辆的悬架系统的控制方法、控制系统以及车辆
CN117734681A (zh) 一种多轴分布式驱动智能车辆路径规划碰撞风险评估方法

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