一种基于视觉预判的多维主动减振方法和系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于视觉预判的多维主动减振方法和系统，方法包括：通过视觉传感器实时获取车辆前方的路面信息；对所述路面信息进行处理，获得前方路面的时域信号曲线；根据预测模型及所述时域信号曲线获取车辆底盘的预测振动信息；根据所述预测振动信息，提前发送控制指令进行主动减振。采用本发明专利技术提出的处理方案，相比于传统的减振装置，通过视觉传感器和计算机视觉技术对车辆形式前方的路面障碍和起伏信息提前预判，给车内减振装置提供足够的控制时间并且考虑了机械传导对延迟的影响，具有更好的减振效果。具有更好的减振效果。具有更好的减振效果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于视觉预判的多维主动减振方法和系统


[0001]本专利技术涉及减振
，尤其涉及一种基于视觉预判的多维主动减振方法和系统。

技术介绍

[0002]随着自动驾驶、辅助驾驶技术的发展，视觉传感器(多目摄像头、深度摄像头、激光雷达、毫米波雷达等)在车辆上的应用愈加普遍，相关的视觉感知算法也愈加成熟。利用视觉传感器提前侦测车辆前方路面障碍和起伏信息，并对车辆悬架系统进行动态调节已成为一种新的发展趋势，例如Audi A8的预测悬架系统。但是目前车辆悬架基本是被动和半主动悬架，如可控电流变、可控磁流变、可调节的空气弹簧、油气悬挂等，主动悬架技术仍不成熟，无法取得完美的减振效果。

技术实现思路

[0003]针对以上技术问题，本专利技术的目的是提供一种基于视觉预判的多维主动减振方法和系统，本专利技术基于视觉预判的多维主动减振装置具备垂向、俯仰、横滚等方向的多维主动减振功能，通过视觉预判消除装置延迟的影响，实现提前检测、提前控制、实时减振的效果，可以有效减少车辆内的振动，可以用于人员和精密设备的运输领域。
[0004]本专利技术提供的技术方案如下：
[0005]在一些实施方式中，本专利技术提供的一种基于视觉预判的多维主动减振方法包括步骤：
[0006]通过视觉传感器实时获取车辆前方的路面信息；
[0007]对所述路面信息进行处理，获得前方路面的时域信号曲线；
[0008]根据预测模型及所述时域信号曲线获取车辆底盘的预测振动信息；
[0009]根据所述预测振动信息，提前发送控制指令进行主动减振。
[0010]这样处理的优点是，相比于传统的被动减振装置，通过视觉传感器和计算机视觉技术对车辆形式前方的路面障碍和起伏信息提前预判，给车内减振装置提供足够的控制时间，通过视觉预判消除了系统的延迟，具有更好的减振效果。
[0011]在一些实施方式中，所述通过视觉传感器实时获取车辆前方的路面信息，具体包括：
[0012]根据所述视觉传感器的安装位置和车辆的前进方向，获取所述视觉传感器的最大视场距离和最小视场距离；
[0013]根据所述最大视场距离和所述最小视场距离获得所述视觉传感器的视场宽度；
[0014]实时获取所述视场宽度内的所述路面信息。
[0015]在一些实施方式中，所述对所述路面信息进行处理，获得前方路面的时域信号曲线，具体包括：
[0016]通过计算机视觉技术对所述路面信息进行处理，识别前方路面的障碍物信息和起
伏信息；
[0017]根据所述车辆的车速和所述最大视场距离获取最长预测时间，所述最长预测时间大于多维主动减振装置的延迟时间；
[0018]根据所述车辆的车速、最长预测时间以及路面的障碍物信息和起伏信息，获取前方路面的时域信号曲线。
[0019]在一些实施方式中，所述根据预测模型及所述时域信号曲线获取车辆底盘的预测振动信息，具体包括：
[0020]根据车辆动力学模型，结合所述时域信号曲线，获得所述最大预测时间内的所述预测振动信息，所述预测振动信息包括所述车辆的垂向位移、俯仰角、横滚角以及对应的速度和加速度信息。
[0021]在一些实施方式中，所述根据所述预测振动信息，提前发送控制指令进行主动减振，具体包括：
[0022]获取所述多维主动减振装置的主动减振的延迟时间；
[0023]根据所述延迟时间，提前发送控制指令进行主动减振，所述延迟时间包括软件延迟和机械延迟。
[0024]在一些实施方式中，在所述根据所述预测振动信息，提前发送控制指令进行主动减振之后，还包括：
[0025]根据安装在车辆底盘的惯导单元实时读取所述车辆底盘的实际振动信息，
[0026]根据所述实际振动信息及预测振动信息进行比对，调整所述预测模型。
[0027]这样处理的优点是，经过视觉识别和车辆动力学模型预测的车辆位姿信息和车内惯导单元度量的车辆位姿信息进行融合，根据后者信息对前者的预测模型进行校正，达到更好的控制效果。
[0028]在一些实施方式中，本专利技术还提供了一种基于视觉预判的多维主动减振系统，包括：
[0029]信息采集模块，用于通过视觉传感器实时获取车辆前方的路面信息；
[0030]信息处理模块，用于对所述路面信息进行处理，获得前方路面的时域信号曲线；
[0031]预测模块，用于根据预测模型及所述时域信号曲线获取车辆底盘的预测振动信息；
[0032]主动减振模块，用于根据所述预测振动信息，提前发送控制指令进行主动减振。
[0033]在一些实施方式中，所述信息处理模块具体包括：
[0034]计算机视觉子模块，用于通过计算机视觉技术对所述路面信息进行识别；
[0035]路面信息处理子模块，用于根据所述计算机视觉子模块的识别结果对所述路面信息进行处理。
[0036]在一些实施方式中，所述主动减振模块具体包括：
[0037]软件延迟子模块，用于确定软件延迟所需的时间；
[0038]机械延迟子模块，用于确定机械延迟所需的时间；
[0039]减振子模块，用于根据所述软件延迟和所述机械延迟所需的时间进行主动减振。
[0040]在一些实施方式中，所述的基于视觉预判的多维主动减振系统还包括：
[0041]矫正模块，用于获取所述车辆底盘的实际振动信息，调节预测模型。
[0042]采用本专利技术提供的技术方案，至少拥有以下有益效果：
[0043]1、本专利技术提供的一种基于视觉预判的多维主动减振方法，采用了计算机视觉识别技术，相比于传统的减振装置，通过视觉传感器和计算机视觉技术对车辆形式前方的路面障碍和起伏信息提前预判，给车内减振装置提供足够的控制时间，并且考虑了机械传导带来的延迟，使得主动减振效果更好。
[0044]2、本专利技术提供的一种基于视觉预判的多维主动减振方法，通过视觉预判的路面激励，经过车辆动力学模型的分析，预估出未来时刻车辆底盘的位姿信息，包括垂向、俯仰、横滚方向的位移、速度和加速度；从而实现多维主动减振。
[0045]3、本专利技术提供的一种基于视觉预判的多维主动减振方法，经过视觉识别和车辆动力学模型预测的车辆位姿信息和车内惯导单元度量的车辆位姿信息进行融合，根据后者信息对前者的预测模型进行校正，不断优化预测模型。
附图说明
[0046]下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种基于视觉预判的多维主动减振方法和系统的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
[0047]图1是本专利技术一种基于视觉预判的多维主动减振方法的一个实施例的流程示意图；
[0048]图2是本专利技术一种基于视觉预判的多维主动减振方法的一个实施例的车辆模型参考图；
[0049]图3是本专利技术一种基于视觉预判的多维主动减振方法的一个实施例中车辆7自由度动力学模型；
[0050]图4是本专利技术一种基于视觉预判的多维主动减振方法的另一个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于视觉预判的多维主动减振方法，其特征在于，包括：通过视觉传感器实时获取车辆前方的路面信息；对所述路面信息进行处理，获得前方路面的时域信号曲线；根据预测模型及所述时域信号曲线获取车辆底盘的预测振动信息；根据所述预测振动信息，提前发送控制指令进行主动减振。2.根据权利要求1所述的一种基于视觉预判的多维主动减振方法，其特征在于，所述通过视觉传感器实时获取车辆前方的路面信息，具体包括：根据所述视觉传感器的安装位置和车辆的前进方向，获取所述视觉传感器的最大视场距离和最小视场距离；根据所述最大视场距离和所述最小视场距离获得所述视觉传感器的视场宽度；实时获取所述视场宽度内的所述路面信息。3.根据权利要求2所述的一种基于视觉预判的多维主动减振方法，其特征在于，所述对所述路面信息进行处理，获得前方路面的时域信号曲线，具体包括：通过计算机视觉技术对所述路面信息进行处理，识别前方路面的障碍物信息和起伏信息；根据所述车辆的车速和所述最大视场距离获取最长预测时间，所述最长预测时间大于多维主动减振装置的延迟时间；根据所述车辆的车速、最长预测时间以及路面的障碍物信息和起伏信息，获取前方路面的时域信号曲线。4.根据权利要求3所述的一种基于视觉预判的多维主动减振方法，其特征在于，所述根据预测模型及所述时域信号曲线获取车辆底盘的预测振动信息，具体包括：根据车辆动力学模型，结合所述时域信号曲线，获得所述最大预测时间内的所述预测振动信息，所述预测振动信息包括所述车辆的垂向位移、俯仰角、横滚角以及对应的速度和加速度信息。5.根据权利要求4所述的一种基于视觉预判的多维主动减振方法，其特征在于，所述根据所述预测振动信息，提前发送控制指令进行主动减振，具体包括：获取所述多维...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡景晨，
申请(专利权)人：上海新纪元机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：