【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及智能汽车，具体涉及一种基于协同感知与控制的智能驾驶系统及主动悬架系统。
技术介绍
1、近年来，随着人工智能技术的迅猛发展，车辆自动驾驶技术已取得了重大突破，特别是传感技术与智能控制技术的长足进步，使得环境感知、智能决策与控制在车辆应用领域实现了显著的提升，使得自动驾驶在多种场景下得以实现。
2、目前，现有的自动驾驶技术不仅可以实现既定的行车路线下的车辆轨迹跟踪控制，还能够在复杂的交通环境下实时规划车辆的运动轨迹或运动方式。具体地，现有的智能驾驶系统能够通过协同控制车辆的转向系统、动力系统和制动系统来实现车辆的横向运动和纵向运动控制，以控制车辆做出智能的转向、换道等运动动作。然而，在实际应用场景中，面临的工况场景除却横纵方向上的变化，还会产生垂向的变化，例如减速带、破损路面、起伏路面等，车辆在此类道路场景中行驶时，则会产生颠簸；再例如在紧急制动减速工况下，车辆受强制动影响会出现“点头”动作(车辆出现高频次的垂向运动)，这都会影响到车辆的行驶稳定性和驾乘体验感。而这是现有的仅能够控制横纵运动的智能驾驶系统无法解决的。
3、针对此情况，车辆中设有的主动悬架系统则能够通过感知路面情况和车辆运动状态，从而对车辆四轮悬架特性(例如：悬架高速、阻尼、稳定杆扭矩)进行调节，以实现车辆垂向控制，在特定工况内(例如：低于一定车速)能够有效改善驾乘舒适性和行驶稳定性；然而，在超出适用工况范围时，主动悬架系统的性能将大幅下降，车辆的垂向运动仍难以得到稳定控制。
技术实现思路>
1、本专利技术意在提供一种基于协同感知与控制的智能驾驶系统及主动悬架系统，能够协作实现车辆的横向、纵向、垂向运动的三向协同控制，有助于提升车辆在障碍路况下的行驶稳定性和驾乘舒适度。
2、为达到上述目的，本专利技术提供的基础方案为：
3、方案一
4、基于协同感知与控制的主动悬架系统，包括感知传感组、悬架控制模块和悬架执行机构；所述感知传感组用于采集车辆前方的路面信息并形成路面感知数据；所述悬架控制模块与车辆的智能驾驶系统建立通信连接，并接收智能驾驶系统传输的车辆运行状态数据和驾驶员的操作指令数据；
5、所述悬架控制模块用于接收路面感知数据并从中提取道路特征，并自道路特征中提取障碍物数据，并基于障碍物数据、车辆运行状态数据和驾驶员的操作指令数据生成悬架目标控制指令和对应的期望横纵向运动状态，并传输给智能驾驶系统，并由智能驾驶系统生成参考控制指令；所述悬架控制模块根据悬架目标控制指令和参考控制指令仲裁决策出综合控制指令，并按综合控制指令控制悬架执行机构运作。
6、本方案的工作原理及优点在于：
7、本方案中，通过悬架控制模块与智能驾驶系统之间的通信交互，将常规的彼此独立的智能驾驶系统与主动悬架系统进行了联合。主动悬架系统能够利用自身的感知及决策功能，向智能驾驶系统反馈决策参考信息，以便于智能驾驶系统进行三向(横向、纵向、垂向)联合决策；并有助于提升悬架控制模块的决策与车辆的整体运行状态的适配度。特别是，在面对超出主动悬架系统的适用工况范围的情况时，智能驾驶系统给出的参考控制指令，能够辅助主动悬架系统及时作出有效的垂向运动控制决策，有助于提升主动悬架系统的性能，进而提升车辆在障碍路况下的行驶稳定性和驾乘舒适度。
8、方案二
9、基于协同感知与控制的智能驾驶系统，包括智能驾驶感知模组和智能驾驶控制模块；所述智能驾驶感知模组用于采集车辆的周边环境信息并形成环境感知数据；所述智能驾驶控制模块与线控转向系统、线控制动系统、线控动力系统和主动悬架系统均建立控制连接；所述智能驾驶控制模块还与智能驾驶感知模组和主动悬架系统建立感知连接；
10、所述智能驾驶控制模块用于接收驾驶员的操作指令数据、车辆运行状态数据、由智能驾驶感知模组采集的环境感知数据、以及由主动悬架系统输出的路面障碍信息、悬架目标控制指令和对应的期望横纵向运动状态；并根据上述接收到的基础数据，协同规划车辆的横向、纵向、垂向运动轨迹，并转换为基础控制指令；并将基础控制指令对应传输至线控转向系统、线控制动系统、线控动力系统和主动悬架系统；所述线控转向系统、线控制动系统、线控动力系统和主动悬架系统按照基础控制指令进行车辆的横向、纵向、垂向运动的协同控制。
11、本方案的工作原理及优点在于：
12、本方案中，智能驾驶模块协同控制线控转向系统、线控制动系统、线控动力系统和主动悬架系统，进而实现车辆的横向、纵向、垂向运动轨迹的全面协同规划及控制，有助于提升车辆的行驶稳定性和驾乘舒适性。其中，智能驾驶模块能够基于智能驾驶感知模组和主动悬架系统获取前方路面障碍信息和垂向的目标控制需求，再配合以智能驾驶模块本身的智能规划功能，能够有效实现对三向运动的协同规划及优化，进而达到较好的行驶效果。
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1.基于协同感知与控制的主动悬架系统，其特征在于，包括感知传感组、悬架控制模块和悬架执行机构；所述感知传感组用于采集车辆前方的路面信息并形成路面感知数据；所述悬架控制模块与车辆的智能驾驶系统建立通信连接，并接收智能驾驶系统传输的车辆运行状态数据和驾驶员的操作指令数据；
2.根据权利要求1所述的基于协同感知与控制的主动悬架系统，其特征在于，所述感知传感组包括用于采集车辆前方路面的图像数据的双目摄像头和用于采集车辆前方路面的点云数据的多线激活雷达。
3.根据权利要求2所述的基于协同感知与控制的主动悬架系统，其特征在于，所述障碍物数据包括障碍物类型、障碍物位置和障碍物覆盖范围。
4.据权利要求1所述的基于协同感知与控制的主动悬架系统，其特征在于，所述悬架控制模块和智能驾驶系统的智能驾驶控制模块通过私有CAN总线连接。
5.基于协同感知与控制的智能驾驶系统，其特征在于，包括智能驾驶感知模组和智能驾驶控制模块；所述智能驾驶感知模组用于采集车辆的周边环境信息并形成环境感知数据；所述智能驾驶控制模块与线控转向系统、线控制动系统、线控动力系统和主动
6.根据权利要求5所述的基于协同感知与控制的智能驾驶系统，其特征在于，所述智能驾驶控制模块还与人机交互系统建立通信连接；所述人机交互系统包括用于驾驶员与智能驾驶系统交互的接口模块、智能驾驶操作装置和信息显示装置。
7.根据权利要求6所述的基于协同感知与控制的智能驾驶系统，其特征在于，所述智能驾驶控制模块还向信息显示装置实时传输智能驾驶系统的状态信息。
8.根据权利要求5所述的基于协同感知与控制的智能驾驶系统，其特征在于，所述智能驾驶感知模组包括安装在车辆上的摄像头、毫米波雷达、激光雷达和超声波雷达传感器。
9.根据权利要求5所述的基于协同感知与控制的智能驾驶系统，其特征在于，所述智能驾驶控制模块在协同规划车辆的垂向运动轨迹时，先根据接收到的基础数据识别车辆的前向道路上是否存在可通过型障碍物，并在存在可通过型障碍物时，向主动悬架系统发送对应的基础控制指令；所述智能驾驶控制模块在协同规划车辆的垂向运动轨迹时，还根据当前的横纵运动轨迹，分析车辆所处的工况，并向主动悬架系统发送对应的基础控制指令。
10.根据权利要求9所述的基于协同感知与控制的智能驾驶系统，其特征在于，在存在可通过性障碍物时，所述智能驾驶控制模块还根据可通过性障碍物的状态，判断车速调整必要度；并在车速调整必要度大于预设阈值时，向线控制动系统和线控动力系统发送对应的基础控制指令。
...【技术特征摘要】
1.基于协同感知与控制的主动悬架系统，其特征在于，包括感知传感组、悬架控制模块和悬架执行机构；所述感知传感组用于采集车辆前方的路面信息并形成路面感知数据；所述悬架控制模块与车辆的智能驾驶系统建立通信连接，并接收智能驾驶系统传输的车辆运行状态数据和驾驶员的操作指令数据；
2.根据权利要求1所述的基于协同感知与控制的主动悬架系统，其特征在于，所述感知传感组包括用于采集车辆前方路面的图像数据的双目摄像头和用于采集车辆前方路面的点云数据的多线激活雷达。
3.根据权利要求2所述的基于协同感知与控制的主动悬架系统，其特征在于，所述障碍物数据包括障碍物类型、障碍物位置和障碍物覆盖范围。
4.据权利要求1所述的基于协同感知与控制的主动悬架系统，其特征在于，所述悬架控制模块和智能驾驶系统的智能驾驶控制模块通过私有can总线连接。
5.基于协同感知与控制的智能驾驶系统，其特征在于，包括智能驾驶感知模组和智能驾驶控制模块；所述智能驾驶感知模组用于采集车辆的周边环境信息并形成环境感知数据；所述智能驾驶控制模块与线控转向系统、线控制动系统、线控动力系统和主动悬架系统均建立控制连接；所述智能驾驶控制模块还与智能驾驶感知模组和主动悬架系统建立感知连接；
6.根据权利要求5所述的基于协同感知与控制的智能驾驶...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐浩轩，袁圆，竹利江，李士盈，邹波，
申请(专利权)人：中国汽车工程研究院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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