[发明专利]用于复杂路况的主动悬架控制系统和控制方法

说明书

本发明公开一种用于复杂路况的主动悬架控制系统和控制方法，其中控制系统包括环境感知模块，包括速度传感器、红外结构光组件和单目摄像头；实时处理控制模块，包括BP神经网络，其接收来自速度传感器和红外结构光组件的数据，输出适合当前路况的阻尼和刚度值，再结合卷积神经网络输出的数据，得到修正的阻尼和刚度值；调节模块，用于将修正的阻尼和刚度值传送到主动悬架，并对主动悬架的阻尼和刚度进行调整。本发明在保证实时性和精度的前提下，降低了路面信息获取的成本，提升了对路面的适应能力。

技术领域

本发明涉及汽车控制技术领域，尤其是一种用于复杂路况的主动悬架控制系统和控制方法。

背景技术

汽车平顺性是衡量车辆性能的一个重要指标，是车辆驾驶员的最直观体验。平顺性差则影响着人的舒适性及车的工作效能，导致乘客疲劳，货物磨损，整车零部件过早损坏以及产生车内较大的噪音。

悬架对于平顺性至关重要，而主动悬架由于其刚度、阻尼可调的特性其平顺性更优。但现有主动悬架的阻尼及刚度控制方法大多是在根据车轮受到来自于路面的垂直载荷，将路面载荷输入到预先设定好的调节系统中来调节主动悬架阻尼大小。这种调节方法调节的范围有限，无法应对突变性很大的路面。

其次是将激光雷达输出作为路面信息来调整的主动悬架，但激光雷达整体价格偏高，不适合在各级车辆上普及，且计算机视觉的实时性和测量精度难以兼顾。

而结构光深度探测利用目标物体表面深度信息会对结构光投影图案产生影响来获取目标物体深度信息通过分析众多结构光编码方式，能获取路面的深度信息，界具有良好的精度以及实时性。

传统基于车轮载荷的控制方法，对路面输入的处理难以保证响应速度和精度。对于减速带等路面突变，不能得到良好的处理。

现有的控制方法建模过程中将路面考虑为刚体，没有考虑由路面偏软导致负载变形程度对悬架振动参数影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于复杂路况的主动悬架控制系统和控制方法，考虑路面软硬程度对悬架参数的影响，以在保证快速响应和高精度的前提下，提升对突变路面的适应性和降低系统成本。

为了达到上述目的，本发明一方面提供一种用于复杂路况的主动悬架控制系统，包括：环境感知模块，包括速度传感器、红外结构光组件和单目摄像头，所述速度传感器用于测量车辆的当前速度，所述红外结构光组件用于路面的立体识别，所述单目摄像头位于车辆前部上方，用于采集路面图像，然后发送给卷积神经网络，判断路面的软硬程度；实时处理控制模块，包括BP神经网络，其接收来自所述速度传感器和所述红外结构光组件的数据，输出适合当前路况的阻尼和刚度值，再结合所述卷积神经网络输出的数据，得到修正的阻尼和刚度值；调节模块，用于将所述修正的阻尼和刚度值传送到主动悬架，并对所述主动悬架的阻尼和刚度进行调整。

进一步的，所述速度传感器为轮速传感器或OBD接口。

进一步的，所述环境感知模块还包括车辆距离测量仪，用于感知与相邻车辆之间的距离，根据当前车速设定改变阻尼和刚度值的时间阈值。

本发明另一方面还提供一种用于复杂路况的主动悬架控制方法，包括以下步骤：

获取当前环境和路况信息，包括路面立体结构和路面图像；提取车辆前方路面高度值和当前车速，输入到BP神经网络，得到适合当前路况的阻尼和刚度值；将所述路面图像经过卷积神经网络处理，识别路面类型，评估得到路面软硬程度参数；利用所述路面软硬程度参数对所述阻尼和刚度值进行修正，得到修正的阻尼和刚度值；将所述修正的阻尼和刚度值传送到主动悬架，并对所述主动悬架的阻尼和刚度进行调整。

进一步的，所述识别路面类型通过卷积神经网络间隔采样完成。