CN115122859A - 基于人脸识别的空气悬架控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明设计的基于人脸识别的空气悬架控制方法及系统,本发明采集并记录驾乘人员的人脸信息和体重,在下次乘坐时,判断识别驾乘人员待乘位置并根据已经记录的驾乘人员信息评估出前后轮心的载荷变化,提前调节空气弹簧的气压。当车体的控制器、悬架存在记忆功能之后,当人员上车的时候,空气悬架可以自动充气,刚度增加,承载力增加,人员上车之后,感受不到车体的变化。增加舒适感和用户体验感。当乘员下车的时候,空气弹簧放气,刚度下降,承载力下降,但是弹簧的行程不发生变化,用户同样感受不到悬架的上下变化,增加体验感。
Description
技术领域
本发明涉及汽车领域,具体涉及一种基于人脸识别的空气悬架控制方法及系统。
背景技术
车辆在行驶过程中的轮心垂向位移信号是车辆的重要信号,但目前车辆轮心垂向位移信号并不能通过单一传感器直接测量获得,需要通过电位计传感器和激光传感器等组合测量,成本较高,且测量结果精度并不高。
中国专利“基于边缘计算和软测量的车轮轮心载荷估计方法和系统”,公开号CN113954850A,公开日2022.01.21,其公开一种基于边缘计算和软测量的车轮轮心载荷估计方法和系统,通过线下从多个路况下的采集传感器数据中训练得到了从加速度和位移传感器的数据到轮心载荷数据的多个模型;然后通过在线采集到的加速度、位移等传感器数据,首先确定当前车所处的路况,再将加速度、位移传感器数据输入到该路况对应的模型中,从而实时获得汽车行驶过程中的轮心载荷。
中国专利“一种汽车悬置系统的悬置力获取方法及装置”,公开号CN113656994A,公开日2021.11.16,公开一种汽车悬置系统的悬置力获取方法及装置,利用应变片转换函数处理悬置应变片测量信号得到悬置力初始测量信号,利用悬置力初始测量信号、传动轴扭矩测量信号以及轮心载荷测量信号进行仿真得到第一悬置加速度仿真信号,利用传动轴扭矩测量信号以及轮心载荷测量信号进行仿真,得到第二悬置加速度仿真信号和悬置力仿真初始信号,然后,基于第一悬置加速度仿真信号以及悬置加速度测量信号,得到悬置加速度仿真目标信号,在此基础上,利用预设PID模型对第二悬置加速度仿真信号以及悬置加速度仿真目标信号进行处理,得到目标悬置力信号。
上述两个专利都属于后调节,无法做到提前,属于被动调整。
发明内容
针对背景技术中存在的问题,本发明的目的在于提供一种可以学习记忆,在驾乘人员上车之间就可以完成悬架调整的基于人脸识别的空气悬架控制方法及系统。
为达到上述目的,本发明设计的基于人脸识别的空气悬架控制方法,其特征在于:采集并记录驾乘人员的人脸信息和体重,在下次乘坐时,判断识别驾乘人员待乘位置并根据已经记录的驾乘人员信息评估出前后轮心的载荷变化,提前调节空气弹簧的气压。
优选的,通过设在各门把手上的摄像头录入驾乘人员的人脸信息,同时判断识别驾乘人员的待乘位置。
进一步优选的,驾乘人员入座后,座椅判断该座位上驾乘人员的体重。
再进一步优选的,通过车载系统记录存储驾乘人员的人脸信息,以及与对应人脸信息下的体重。
优选的,保持空载和有载荷是空气悬架的压缩量不变,根据识别出驾乘人员待乘位置,以及该位置驾乘人员被记录的体重,计算载人的前、后轮单个空气悬架的刚度,并提前将空气悬架的刚度调整至上述计算结果。
进一步优选的,根据以下公式计算载人的前、后轮单个空气悬架的刚度:
式中:k′1为载人后,前轮单个空气悬架的刚度;k′2为载人后,后轮单个空气悬架的刚度;k1为空载时,前轮单个空气悬架的刚度;Δl1为空载时,前轮空气悬架的压缩量;k2为空载时,后轮单个空气悬架的刚度;Δl2为空载时,前轮空气悬架的压缩量;M1为空载时,前轮的载荷;M2为空载时,后轮的载荷;F′Q为后排上人时前轮载荷增加量;F″Q为前排上人时前轮载荷增加量;F′H为后排上人时后轮载荷增加量;F″H为前排上人时后轮载荷增加量;其中,k1、k2、Δl1、Δl2在整车调教时,根据整车姿态,地面线要求自定义设计;
其中,F′Q、F′H、F″Q和F″H由以下公式计算得出
式中:X1为前轮轮心到前排人员的质心距离;X2为后轮轮心到前排人员的质心距离;X3为前轮轮心到后排人员的质心距离;X4=后轮轮心到后排人员的质心距离;MA、MB、MC、MD分别为图中A、B、C、D的体重。
更进一步优选的,前排质心为前排人员躯干干与大腿的铰接点前推100mm。
更进一步优选的,后排排质心为后排人躯干与大腿的铰接点前推100mm。
使用上述方法的基于人脸识别的空气悬架控制系统,包括:
人脸识别单元,安装在车身周围的一个或多个摄像头,识别驾乘人员的面部信息,识别并记录驾乘人员进入的车门位置信息;将记录的信息传输至储存单元;
体重判断单元,驾乘人员入座后,将座位信息和体重发送至存储单元;
储存单元,存储并建立人脸识别单元的信息数据和体重判断单元的体重数据及对应关系;
控制单元,根据人脸识别单元识别出驾乘人员进入的车门,判断乘坐位置,获取储存单元中各位置上对应驾乘人员的体重,计算载人的前、后轮单个空气悬架的刚度,并提前将空气悬架的刚度调整至上述计算结果。
本发明的有益效果是:当车体的控制器、悬架存在记忆功能之后,当人员上车的时候,空气悬架可以自动充气,刚度增加,承载力增加,人员上车之后,感受不到车体的变化。增加舒适感和用户体验感。当乘员下车的时候,空气弹簧放气,刚度下降,承载力下降,但是弹簧的行程不发生变化,用户同样感受不到悬架的上下变化,增加体验感。
附图说明
图1是本发明的应用示意图一;
图2是本发明的应用示意图二,图中R点为躯干与大腿的铰接点;
图3是本发明控制系统的结构示意图。
具体实施方式
下面通过附图以及列举本发明的一些可选实施例的方式,对本发明的技术方案(包括优选技术方案)做进一步的详细描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1至图3所示,本发明设计的基于人脸识别的空气悬架控制方法,采集并记录驾乘人员的人脸信息和体重,在下次乘坐时,判断识别驾乘人员待乘位置并根据已经记录的驾乘人员信息评估出前后轮心的载荷变化,提前调节空气弹簧的气压。通过设在各门把手上的摄像头录入驾乘人员的人脸信息,同时判断识别驾乘人员的待乘位置。驾乘人员入座后,座椅判断该座位上驾乘人员的体重。通过车载系统记录存储驾乘人员的人脸信息,以及与对应人脸信息下的体重。保持空载和有载荷是空气悬架的压缩量不变,根据识别出驾乘人员待乘位置,以及该位置驾乘人员被记录的体重,计算载人的前、后轮单个空气悬架的刚度,并提前将空气悬架的刚度调整至上述计算结果。从前几次的入座情况判断出人体的重量,从而评估出前后轮心的载荷变化,从而提前对空气弹簧充气,提高空气弹簧刚度,空气弹簧侧面都安装有高度传感器,监控空气弹簧是否发生改变,从而在不减少空气弹簧的压缩长度的情况下,提高载荷力,假设上车情况如图1所示,具体的计算公式如下。
式中:M1为空载时,前轮载荷;M2为空载时,后轮载荷;M车为空载时和,整车载荷。k1为空载时,前轮单个空气悬架的刚度;Δl1为空载时,前轮空气悬架的压缩量;k2为空载时,后轮单个空气悬架的刚度;Δl2为空载时,前轮空气悬架的压缩量。k1、k2、Δl1、Δl2在整车调教时,根据整车姿态,地面线要求自定义设计。
通过摄像头2识别出驾乘人员的面部信息、以及他打开的车门判断他乘坐的位置,例如,人员B在打开驾驶舱车门,则判断他会进入驾驶位置,如此,根据人员B之前的面部信息和记录的体重参与计算,人员A、C、D同理,综上,通过上述操作即可提前调整空气悬架1的刚度。
通过公式(2)计算前排上人时,前、后轮的载荷情况:
式中:F″Q为前排上人时前轮载荷增加量;F″H为前排上人时后轮载荷增加量;X1为前轮轮心到前排人员的质心距离;X2为后轮轮心到前排人员的质心距离;MA、MB分别为图中A、B的体重;g为重力加速度。
通过公式(3)计算后排上人时,前、后轮的载荷情况:
式中:F′Q为后排上人时前轮载荷增加量;F′H为后排上人时后轮载荷增加量;X3为前轮轮心到后排人员的质心距离;X4=后轮轮心到后排人员的质心距离;MC、MD分别为图中C、D的体重;g为重力加速度。
人员上车后,前后轮轮心新增的载荷如下:
式中:FQ为载人后,前轮载荷;FH为载人后,后轮载荷;Δl3为载人后,前轮空气悬架的压缩量;Δl4为载人后,后轮空气悬架的压缩量。
本发明提前预测前、后排的重量变化,预测上车带来对整车前后轴载重的变化。本发明通过提前调整空气悬架刚度,保持空气悬架压缩长度不变。也即是,公式(5)中Δl1=Δl3,Δl2=Δl4;提前将提前将k1调整到k′1,提前将k2调整到k′2,通过真理公式(1)~公式(5),得到:
式中:k′1为载人后,前轮单个空气悬架的刚度;k′2为载人后,后轮单个空气悬架的刚度.
优选的,前排质心为前排人员躯干干与大腿的铰接点前推100mm。
优选的,后排排质心为后排人躯干与大腿的铰接点前推100mm。
如图3所示,使用上述方法的基于人脸识别的空气悬架控制系统,包括:
人脸识别单元,安装在车身周围的一个或多个摄像头,识别驾乘人员的面部信息,识别并记录驾乘人员进入的车门位置信息;将记录的信息传输至储存单元;
体重判断单元,驾乘人员入座后,将座位信息和体重发送至存储单元;
储存单元,存储并建立人脸识别单元的信息数据和体重判断单元的体重数据及对应关系;
控制单元,根据人脸识别单元识别出驾乘人员进入的车门,判断乘坐位置,获取储存单元中各位置上对应驾乘人员的体重,计算载人的前、后轮单个空气悬架的刚度,并提前将空气悬架的刚度调整至上述计算结果。
车体的控制器、悬架存在记忆功能之后,当人员上车的时候,空气悬架可以自动充气,刚度增加,承载力增加,人员上车之后,感受不到车体的变化。增加舒适感和用户体验感。当乘员下车的时候,空气弹簧放气,刚度下降,承载力下降,但是弹簧的行程不发生变化,用户同样感受不到悬架的上下变化,增加体验感。
本领域技术人员容易理解,以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不以限制本发明,凡在本发明的精神和原则下所做的任何修改、组合、替换、改进等均包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种基于人脸识别的空气悬架控制方法,其特征在于:采集并记录驾乘人员的人脸信息和体重,在下次乘坐时,判断识别驾乘人员待乘位置并根据已经记录的驾乘人员信息评估出前后轮心的载荷变化,提前调节空气弹簧的气压。
2.根据权利要求1所述的基于人脸识别的空气悬架控制方法,其特征在于:通过设在各门把手上的摄像头录入驾乘人员的人脸信息,同时判断识别驾乘人员的待乘位置。
3.根据权利要求2所述的基于人脸识别的空气悬架控制方法,其特征在于:驾乘人员入座后,座椅判断该座位上驾乘人员的体重。
4.根据权利要求3所述的基于人脸识别的空气悬架控制方法,其特征在于:通过车载系统记录存储驾乘人员的人脸信息,以及与对应人脸信息下的体重。
5.根据权利要求1至4任一所述的基于人脸识别的空气悬架控制方法,其特征在于:保持空载和有载荷是空气悬架的压缩量不变,根据识别出驾乘人员待乘位置,以及该位置驾乘人员被记录的体重,计算载人的前、后轮单个空气悬架的刚度,并提前将空气悬架的刚度调整至上述计算结果。
6.根据权利要求5所述的基于人脸识别的空气悬架控制方法,其特征在于:根据以下公式计算载人的前、后轮单个空气悬架的刚度:
式中:k′1为载人后,前轮单个空气悬架的刚度;k′2为载人后,后轮单个空气悬架的刚度;k1为空载时,前轮单个空气悬架的刚度;Δl1为空载时,前轮空气悬架的压缩量;k2为空载时,后轮单个空气悬架的刚度;Δl2为空载时,前轮空气悬架的压缩量;M1为空载时,前轮的载荷;M2为空载时,后轮的载荷;F′Q为后排上人时前轮载荷增加量;F″Q为前排上人时前轮载荷增加量;F′H为后排上人时后轮载荷增加量;F″H为前排上人时后轮载荷增加量;k1、k2、Δl1、Δl2在整车调教时,根据整车姿态,地面线要求自定义设计;
其中,F′Q、F′H、F″Q和F″H由以下公式计算得出
式中:X1为前轮轮心到前排人员的质心距离;X2为后轮轮心到前排人员的质心距离;X3为前轮轮心到后排人员的质心距离;X4=后轮轮心到后排人员的质心距离;MA、MB、MC、MD分别为图中A、B、C、D的体重。
7.根据权利要求6所述的基于人脸识别的空气悬架控制方法,其特征在于:前排质心为前排人员躯干干与大腿的铰接点前推100mm。
8.根据权利要求6所述的基于人脸识别的空气悬架控制方法,其特征在于:后排排质心为后排人躯干与大腿的铰接点前推100mm。
9.使用权利要求1至8任一所述方法的基于人脸识别的空气悬架控制系统,其特征在于,所述控制系统包括:
人脸识别单元,安装在车身周围的一个或多个摄像头,识别驾乘人员的面部信息,识别并记录驾乘人员进入的车门位置信息;将记录的信息传输至储存单元;
体重判断单元,驾乘人员入座后,将座位信息和体重发送至存储单元;
储存单元,存储并建立人脸识别单元的信息数据和体重判断单元的体重数据及对应关系;
控制单元,根据人脸识别单元识别出驾乘人员进入的车门,判断乘坐位置,获取储存单元中各位置上对应驾乘人员的体重,计算载人的前、后轮单个空气悬架的刚度,并提前将空气悬架的刚度调整至上述计算结果。
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CN115817092A (zh) * | 2023-01-03 | 2023-03-21 | 重庆长安汽车股份有限公司 | 一种空气悬架补气控制方法、装置、设备及存储介质 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN115817092A (zh) * | 2023-01-03 | 2023-03-21 | 重庆长安汽车股份有限公司 | 一种空气悬架补气控制方法、装置、设备及存储介质 |
CN115817092B (zh) * | 2023-01-03 | 2024-05-10 | 重庆长安汽车股份有限公司 | 一种空气悬架补气控制方法、装置、设备及存储介质 |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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