基于车联网的用于车辆悬架控制的道路工况预辨识系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种道路工况预辨识系统，具体设及一种基于车联网的应用于车辆悬 架控制的道路工况预辨识系统。
【背景技术】
[0002] 道路工况的辨识在车辆主动和半主动悬架的控制中具有不可替代的作用。现今的 工况辨识有实时工况辨识和工况预辨识两种。其中实时工况辨识为一种通过车载传感器采 集数据并由车载处理器对采集到的数据进行实时计算而得出工况辨识结果的辨识方法。实 时工况辨识对传感器精度和处理器的性能有较高依赖，同时又无法避免实时辨识的滞后性 问题。
[0003] 工况预辨识则为一种通过实车采集、物联网、车联网等途径将道路信息提前采集 并处理得到辨识结果，在目标车辆即将到达目标区域前将辨识结果发送至目标车辆控制模 块的辨识方法。因此工况预辨识可W很好的解决实时辨识控制的滞后性问题。中国专利申 请号为201210291137. 8、名称为"一种基于车联网的混合动力客车行驶工况预测方法"，其 获取前方车辆在一定距离内的运行参数并W前方车辆与本车距离来确定权重用W预测本 车运行参数。但对于车辆悬架系统而言，由于每一种车型的悬架各不相同，如果简单的将一 辆车的悬架系统运行参数发送至后方车辆，则很容易产生参数不匹配的问题，使得后方车 辆悬架控制系统素乱。然而道路工况则不会因车辆的不同产生差异，因此对于悬架系统而 言，获取前方道路工况信息则显得尤为重要。中国专利申请号为201510034342.X、名称为 "基于物联网的适用于车辆悬架控制的道路工况预辨识系统"，其利用大量车辆上载有的车 载终端采集道路工况信息上传至服务器，经服务器处理后将某车辆前方的道路工况辨识结 果发送至该车辆，但如今物联网的发展处于起步阶段，与物联网适配的信号接收发射塔和 服务器都还未普及，建立一套完整的基于物联网的道路工况预辨识系统还有一定的难度， 因此从资金耗费与实际可行性考虑，基于车辆网的道路工况辨识在现今发展情况下更具有 实用性。
【发明内容】
[0004] 针对上述现有实时工况辨别系统对传感器和处理器依赖性高、有滞后性的问题， W及上述现有基于车联网的混合动力客车行驶工况预测方法具有局限性和上述现有基于 物联网的工况预辨识方法耗资较大、建立难度较高的问题，本发明提出一种基于车联网的 适用于车辆悬架控制的道路工况预辨识系统，更为简单易于布置与实现，即解决了实时工 况辨识的滞后性问题，又能信息共享。
[0005] 本发明采用的技术方案如下：本发明具有GI^S模块、道路信息采集模块、车辆信息 模块W及车载终端ECU,所述车载终端ECU通过所述车辆信息模块获取本车实时车速信息， 通过所述GI^S模块获取本车位置信息、平均车速信息和行驶方向信息、通过所述道路信息 模块和所述GI^S模块获取道路不平度W及道路弯曲半径信息，所述车载终端ECU通过获取 的该些信息生成本车信息数据串，车载终端ECU同时与近距离通讯模块进行双向通信，通 过近距离通讯模块发送和接收附近车辆的信息数据串；本车车载终端ECU在接收到附近的 对方车辆信息数据串后，与即时的本车信息数据串进行对比，判断对方车辆信息数据串中 行驶方向信息是否与本车相一致，在所有与本车行驶方向相同的车辆中，本车车载终端ECU 根据对方车辆信息数据串中的位置信息判断对方车辆是在本车前方还是后方；本车车载终 端ECU接收并保留对方车辆信息数据串，对保留的对方车辆信息数据串进行处理，生成道 路工况预判信息，将道路工况预判信息中的与本车位置相距预设距离处的道路不平度信息 和弯曲道路曲率半径信息发送至本车的车辆控制模块W控制悬架。
[0006] 进一步地，若本车车载终端ECU判断出对方信息数据串中行驶方向信息与本车相 一致，则与对方车辆保持连接，并保留对方车辆信息数据串中与本车行驶方向相一致的对 方车辆信息数据串，反之，车载终端ECU控制近距离通讯模块断开连接，丢弃与本车行驶方 向不一致的对方车辆信息数据串；若对方车辆在本车后方，则本车车载终端ECU控制近距 离通讯模块断开与后方车辆的连接并丢弃其车辆信息数据串，若本车在接收到后方车辆的 请求信息且对方未中断连接时，车载终端ECU将持续将本车信息数据串通过近距离通讯模 块发送至后方车辆；反之若对方车辆在本车前方，则本车发送请求信息，接收到对方车辆的 信息数据串后，本车车载终端ECU判断对方车辆信息数据串中行驶方向信息是否与本车相 一致，并保留对方车辆信息数据串中与本车行驶方向相一致的对方车辆信息数据串，同时 丢弃与本车行驶方向不一致的对方车辆信息数据串并控制近距离通讯系统断开连接；若对 方车辆信息数据串为本车所需信息，本车近距离通讯模块发送连接确认信息至对方车辆， 对方车辆接收到本车的连接确认信息后持续将最新生成的车辆信息数据串发送至本车，同 时本车在接收的时候持续判断对方车辆是否一直与本车行驶方向相同，是否一直在本车前 方。
[0007] 本发明采用上述技术方案后具有的优点是： 1、本发明结合车联网，通过车联网获取前方道路行驶车辆采集的道路工况信息信息数 据并分享至后方车辆，经处理后生成道路工况预判信息，W此可W提前将前方道路工况信 息等必要数据传送至车辆悬架的控制部分来解决实时悬架控制的滞后性问题，从而提高整 车的悬架控制性能。
[000引2、本发明在对车辆不进行大范围改动的情况下，即可从前方载有本系统的车辆获 取信息的同时发送本车采集的信息至后方车辆，有利于信息共享的同时能够解决传统悬架 控制系统不可避免的控制延迟问题。
[0009] 3、本发明通过对车辆安装车载终端即可完成数据的采集和道路工况信息的共享 功能，相对于物联网而言，本系统更为简单易于布置与实现。
【附图说明】
[0010] W下结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细描述。
[0011] 图1为本发明基于车联网的用于车辆悬架控制的道路工况预辨识系统的硬件连 接框图； 图2为本发明发送信息至附近车辆的运行流程总图； 图3为本发明车载终端ECU通过GI^S模块获取本车位置、车速和行驶方向的流程图； 图4为本发明获取弯曲道路曲率半径信息的流程图； 图5为本发明捜索附近车辆并从附近车辆获取所需的道路工况信息的流程图。
【具体实施方式】
[0012] 如图1所示，为本适用于车辆悬架控制的道路工况预测系统硬件关系总框图。系 统包括GPS(Global化sitioningSystem,全球定位系统）模块、道路信息采集模块、车辆 信息模块、车载终端EClKElectronicControl化it,电子控制单元)、近距离通讯模块和车 辆控制模块。车载终端ECU的输入端分别连接GI^S模块GPS模块、道路信息采集模块和车 辆信息模块，车载终端ECU的输出端连接车辆控制模块，除此，车载终端ECU还与近距离通 讯模块双向交互信息。
[0013]GI^S模块用于实时采集车辆的GI^S数据，同时对数据的有效性进行分析，提取车辆 所在位置的经绅度和运动速度并传输到车载终端ECU。道路信息采集模块主要负责采集本 车的四个车轮位置处的黃下质量的垂向加速度和车辆的转向角加速度。车辆控制模块即完 成对悬架控制的模块，此模块接收车载终端ECU传送来的数据串信息后产生控制信号控制 悬架。车辆信息模块主要负责采集本车的特有信息，在该些信息中包括本车的当前车速信 息，此模块将车速信息传递到车载终端ECU。近距离通讯模块可W与附近车辆交互信息，完 成与附近车辆的通讯功能，即接收前方车辆的近距离通讯模块发送过来的道路工况信息同 时把本车采集的道路工况信息发送至后方车辆，同时与车载终端ECU进行双向通讯。
[0014]GI^S模块、道路信息采集模块和车辆信息模块将信息传送至车载终端ECU。车载终 端ECU为车载终端的核屯、部分。其采集GPS模块、道路信息采集模块和车辆信息模块的信 息并处理，同时与近距离通讯模块进行双向通信，控制近距离通讯模块W及通过此模块发 送和接收附近车辆信息数据串，最后车载终端ECU还将接收到的数据串进行处理后发送至 车辆控制模块。车载终端ECU根据采集到GI^S数据信息计算计算车辆的位置信息、平均车 速和行驶方向信息，且当判断出车辆转向时计算此弯曲道路的曲率半径。与此同时，车载终 端ECU还根据道路信息采集模块的信息计算路面不平度W及车辆的转向角，同时根据转向