具有主动悬架的障碍物规避系统技术方案

本发明专利技术总体上涉及一种具有主动悬架的障碍物规避系统。该障碍物规避系统使用一个或多个主动悬架来使一个或多个相应的车轮提升或跳跃越过车辆路径上的障碍物以当车辆不能实际驾驶越过障碍物、转向绕过障碍物、或在撞击障碍物之前停止时避免与障碍物接触。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体上涉及一种具有主动悬架的障碍物规避系统。更具体地，本专利技术的障碍物规避系统使用一个或多个主动悬架来使一个或多个相应的车轮提升或跳跃越过车辆路径上的障碍物以避免与障碍物接触。
技术介绍
驾驶员在驾驶他们的车辆时通常遇到道路上的障碍物，比如坑洞、岩石、落下的树枝和其它杂物。在某些情况下，驾驶员可能会发现转弯绕过车辆路径上的障碍物或在车辆撞击障碍物之前停止车辆实际是不可能的。例如，在雨夜驾驶的驾驶员可能来不及识别车辆路径上的大树枝而不能实际转弯绕过树枝或不能在与树枝碰撞之前将车辆停止在湿的道路表面上。继续需要当车辆不能实际转向绕过障碍物或不能在撞击障碍物之前停止时能够使车辆避开车辆路径上的障碍物的新的且改进的系统。
技术实现思路
所附权利要求限定本申请。说明书概述了实施例的方面并且不应该用来限制权利要求。根据本文所描述的技术预期其它的实施方式，如本领域的普通技术人员一经检查下面的附图和具体实施方式将是显而易见的，并且这些实施方式旨在本申请的范围内。示例性实施例提供一种障碍物规避系统，该系统使用一个或多个主动悬架来使一个或多个相应的车轮提升或跳跃越过车辆路径上的障碍物以当车辆不能实际驾驶越过、转向绕过、或在撞击障碍物之前停止时避免与障碍物接触。根据一个实施例，障碍物规避系统包含被配置为获取车辆外部的数据的传感器、连接到车辆的车轮的主动悬架以及控制器，该控制器被配置为使用所获取的数据以识别车辆路径上的障碍物并且，在车辆不能转向绕过障碍物或不能在撞击障碍物之前停止的情况下，控制主动悬架以使车轮提升越过障碍物。根据另一个实施例，一种障碍物规避方法包含通过传感器获取车辆外部的数据、使用数据通过控制器识别车辆路径上的障碍物、使用数据通过控制器确定车辆是否能够驾驶绕过障碍物或在撞击障碍物之前停止、并且在车辆不能转向绕过障碍物或不能在撞击障碍物之前停止的情况下通过控制器控制主动悬架以使车辆车轮提升越过障碍物。附图说明为了更好地理解本专利技术，可以参照下面附图中所示的实施例。附图中的部件不一定按比例并且相关元件可以被省略以强调且清楚地说明在此所描述的新颖特征。此外，可以不同地设置系统部件，如本领域中公知的。在附图中，在整个不同的附图中，相同的附图标记可以指代相同的部件，除非另有说明。图1是包括本专利技术的障碍物规避系统的一个实施例的部件的框图；图2是包括本专利技术的主动悬架的车辆的一个车轮的示意图；图3A和3B包括操作本专利技术的障碍物规避系统的示例过程或方法的流程；图4是接近以道路表面上的坑的形式的障碍物的车轮的侧立面示意图；图5是接近在道路表面上方延伸的障碍物的车轮的侧立面示意图；图6是接近道路表面上的障碍物的车辆的顶部平面示意图；图7是接近且被提升越过以道路表面上的坑的形式的障碍物的车轮的侧立面示意图；图8是接近且被提升越过在道路表面上方延伸的障碍物的车轮的侧立面示意图；图9是接近且被跳跃越过道路表面上方延伸的障碍物的车轮的侧立面示意图；图10是接近且被跳跃越过以道路表面上的坑的形式的障碍物的车轮的侧立面示意图。具体实施方式障碍物规避系统尽管本专利技术的障碍物规避系统可以以各种形式来体现，但是附图示出了且本说明书描述了障碍物规避系统的一些示例性和非限制性实施例。本专利技术是障碍物规避系统的例示并且不将障碍物规避系统限制为具体示出且描述的实施例。并非所有示出的或描述的部件可以被要求，并且一些实施例可以包括附加的、不同的或更少的部件。部件的设置和类型可以改变，而不脱离本文所阐述的权利要求的精神或范围。1.障碍物规避系统部件本专利技术的障碍物规避系统使用一个或多个主动悬架来使一个或多个相应的车轮提升或跳跃越过车辆路径上的障碍物以当车辆不能实际驾驶越过、转向绕过或在撞击障碍物之前停止时避免与障碍物接触。图1示出了障碍物规避系统100的一个示例实施例。障碍物规避系统的其它实施例可以包括相比于下面描述的和图1中所示的部件不同的、更少的或附加的部件。障碍物规避系统100包括控制器110，该控制器110包括至少一个处理器112，该至少一个处理器112与存储一组指令116的主存储器114通信。处理器112被配置为与主存储器114通信、访问该组指令116、并且执行该组指令116以使障碍物规避系统100执行本文所描述的任何方法、过程和特征。处理器112可以是任何合适的处理装置或一组处理装置，比如，但不限于：微处理器、基于微控制器的平台、合适的集成电路、或一个或多个专用集成电路(ASIC)。主存储器114可以是任何合适的存储器装置，比如，但不限于：易失性存储器(例如，随机存取存储器(RAM)，其可以包括非易失性RAM、磁性RAM、铁电性RAM和任何其它合适的形式)、非易失性存储器(例如，磁盘存储器、快闪(FLASH)存储器、可擦可编程只读存储器(EPROM)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、基于忆阻器的非易失性固态存储器等)、不可改变的存储器(例如，EPROM)、或只读存储器。障碍物规避系统100包括与控制器110通信的一个或多个传感器120。某些传感器120获取关于车辆周围(且特别是在车辆的前方)的环境的数据并且其他的传感器获取关于车辆本身的部件的数据。传感器120将数据传送到控制器110，用于进一步处理。传感器120可以是任何合适的传感器，比如，但不限于：红外传感器、摄像机或其他视觉传感器、超声波传感器、雷达、激光雷达、激光扫描传感器、惯性传感器(例如，合适的惯性测量单元)、车轮速度传感器、道路状况传感器(用于直接测量某些道路状况)、雨量传感器、悬架高度传感器、方向盘角度传感器、转向扭矩传感器、制动压力传感器、轮胎压力传感器、和/或全球定位系统或其他车辆位置或导航传感器。障碍物规避系统100还包括多个主动悬架130。每个主动悬架与车辆10的不同车轮相关联。在某些实施例中，每个车轮与主动悬架相关联，而在其他实施例中，比所有的车轮更少的车轮每个与主动悬架相关联。主动悬架130与控制器110通信，以使控制器可以控制主动悬架130的(至少)致动器的操作。图2是包括主动悬架130的车辆10的一个车轮16的示意图。该车轮16通过非簧载质量mus表示，并且轮胎偏转通过具有弹簧常数Kt的弹簧16b表示。车辆10包括车身12和将车轮16附接到车身12的控制臂14(其可以是任何合适的装置)。主动悬架130设置在车身12和控制臂14之间并且支撑车轮16上方的车身12。主动悬架130包括：(1)具有悬架弹簧常数Ka的悬架弹簧132、(2)具有悬架阻尼系数Ca的悬架减振器134和(3)致动器136。在本实施例中，致动器136是通过控制流体流Q进入致动器136和离开致动器136的可控制的液压致动器，尽管任何合适的致动器(比如基于马达的致动器)可以使用。在本实施例中，悬架弹簧132、悬架减振器134和致动器136是并联的。在其他实施例中，悬架弹簧和悬架减振器彼此并联且致动器与悬架弹簧和悬架减振器两者串联。如下面详细所描述的，障碍物规避系统使用主动悬架130且具体是致动器136来使车轮16提升越过车辆路径上的某些障碍物(比如小坑或低轮廓物体)或使车轮16跳跃越过车辆路径上的其他障碍物(比如大坑或高轮廓物体)，如下面详细所描述的。2.障碍物规避系统的操作图3A和3B包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种障碍物规避系统，包含：传感器，所述传感器被配置为获取车辆外部的数据；主动悬架，所述主动悬架连接到所述车辆的车轮；以及控制器，所述控制器被配置为使用所述获取的数据以识别所述车辆路径上的障碍物并且，在所述车辆不能转向绕过所述障碍物或不能在撞击所述障碍物之前停止的情况下，控制所述主动悬架以使所述车轮提升越过所述障碍物。

【技术特征摘要】
2015.09.29 US 14/869,3041.一种障碍物规避系统，包含：传感器，所述传感器被配置为获取车辆外部的数据；主动悬架，所述主动悬架连接到所述车辆的车轮；以及控制器，所述控制器被配置为使用所述获取的数据以识别所述车辆路径上的障碍物并且，在所述车辆不能转向绕过所述障碍物或不能在撞击所述障碍物之前停止的情况下，控制所述主动悬架以使所述车轮提升越过所述障碍物。2.根据权利要求1所述的障碍物规避系统，其中所述主动悬架设置在所述车辆的车身和控制臂之间，所述控制臂连接到所述车辆的所述车轮。3.根据权利要求2所述的障碍物规避系统，其中所述主动悬架包括致动器和弹簧。4.根据权利要求3所述的障碍物规避系统，其中所述控制器被配置为控制所述主动悬架以通过控制所述致动器施加至少一个力到所述控制臂来使所述车轮提升越过所述障碍物。5.根据权利要求4所述的障碍物规避系统，其中所述控制器被配置为在所述障碍物具有第一尺寸的情况下控制所述致动器施加至少一个力到所述控制臂并且所述控制器被配置为在所述障碍物具有第二较大尺寸的情况下控制所述致动器施加多个连续的力到所述控制臂。6.根据权利要求5所述的障碍物规避系统，其中所述多个连续的力包括第一向上施加的力，所述第一向上施加的力之后是向下施加的力，所述向下施加的力之后是第二向上施加的力。7.根据权利要求6所述的障碍物规避系统，其中所述第一向上施加的力压缩所述弹簧，所述向下施加的力使所述弹簧延伸，并且所述第二向上施加的力压缩所述弹簧。8.根据权利要求5所述的障碍物规避系统，其中在所述障碍物具有第一尺寸的情况下所述力是向上施加的力。9.根据权利要求1所述的障碍物规避系统，其中所述控制器被配置为确定所述车辆是否能够转向绕过所述障碍物且所述车辆是否能够在撞击所述障碍物之前停止。10.根据权利要求1所述的障碍物规避系统，其中所述控制器被配置为确定所述车辆是否能够实际驾驶越过所述障碍物并且在所述车辆不能实际驾驶越过所述障碍物、所述车辆不能转向绕过所述障碍物且所述车辆不能在撞击所述障碍物之前停止...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃里克·洪特·曾，达沃尔·D·赫罗瓦特，徐力，卢建波，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US