用于悬架系统的操作的方法和具有视觉系统的悬架系统以及适当装备的车辆的制作方法_2

文档序号:9256014阅读:来源:国知局

[0032]仅绝对高度曲线用作第二控制项的计算的基础,因为仅这包含实际地面的调节模型,在该模型中可以正确地识别高度点。
[0033]根据本发明的有利实施例,可以提供根据车辆的行驶方向和/或速度计算用与阻尼装置有关的车辆的车轮到达相关高度点。也就是说,根据相对于记录高度点的车辆的速度和/或行驶方向计算时间点,相关车轮在该时间点刚刚及时到达所述高度点。优选地,在各自控制信号的生成期间考虑到达高度点的相关第二控制项,以便根据在那时的当前地面条件和当前驾驶动态调节阻尼特性。
[0034]在这种背景下,提供了在进一步行驶的情况下,在检测区域和检测区域外面的与阻尼装置有关的车轮之间并且因此缺乏的高度点,通过适当的计算进行重建。以这种方式,尤其在任何时间点上的先前记录的相关高度点是可得到的直到至少达到各自高度点以便在用于阻尼装置的控制信号的生成期间适当考虑。
[0035]独立地,在每种情况下使用在地面上的至少一个车轮的侧倾运动方面的输入以便根据以这种方式提供的第一控制项生成适当的控制信号。甚至在缺乏关于将行驶的未来地面的信息的情况下也提供在这方面的悬架系统的调节。结合基于先前光学记录信息的第二控制项,可以最后附加地记录和/或最小化地面粗糙度对车辆车体和车轮运动的影响。
[0036]由于根据本发明的当前建议的方法,实现具有主动阻尼装置的调节悬架系统的调节的显著改善,借以可以提高车辆的稳定性、安全性和舒适性。这样做的原因是通过根据本发明的视觉系统的预览,使用视觉系统实现对相对于将行驶的地面的实际条件的更快响应。这样,阻尼装置的调节不仅响应当前记录的各自驾驶动态数据,而且也提供在正确的时间点的先前光学记录信息,所以在用于各自阻尼装置的控制信号的生成期间也可以考虑光学记录信息。
[0037]本发明也涉及用于车辆的与先前描述的视觉系统结合的悬架系统。悬架系统优选地用于执行根据本发明的用于悬架系统的操作的方法。
[0038]原则上,在本发明的范围内,悬架系统意味着下述系统:
[0039]-主动阻尼系统
[0040]-调节空气悬架系统
[0041]-主动侧倾补偿系统
[0042]-主动底盘系统,
[0043]其中后者包含通过阻尼装置的适当主动力引入。
[0044]根据本发明的悬架系统包含至少一个可调节的阻尼装置。阻尼装置优选是减震器。根据实施例,在本发明意义下,阻尼装置也意味着车辆弹簧或至少一个像减震器和/或车辆弹簧起作用的装置。
[0045]阻尼装置是由控制信号可控制的,使得阻尼装置的阻尼特性可以动态地调节。根据可以通过适当的传感器检测的当前驾驶动态数据和关于由视觉系统先前光学记录的地面区域的信息,可以生成控制信号。
[0046]产生的优势先前已经关于根据本发明的方法进行解释并且因此应用于根据本发明的悬架系统并且应用于根据本发明的安装这样的悬架系统的车辆。这对于在下面命名的根据本发明的悬架系统的更多有利实施例也是真实的。因为这个原因,在该点对关于这的先前实施例作出参考。
[0047]本发明因此进一步地提供悬架系统的视觉系统包含照相机布置和/或LIDAR布置。这样的光或激光辐射发射系统也被称为LADAR布置。
[0048]此外,本发明也旨在包含如先前所描述的悬架系统的车辆。
[0049]下面使用在附图中图示地说明的示例性实施例详细地解释本发明的更多有利细节和效果:
[0050]图1表明根据本发明的在车辆上的它的布置中的视觉系统,
[0051]图2表明从如图1中的图像计算的相对于车辆将行驶的地面的相对高度曲线的示例性图表,
[0052]图3表明调节悬架系统的控制程序,
[0053]图4表明根据本发明的用于来自图1和2的车辆的悬架系统的操作的方法的流程图,以及
[0054]图5表明根据关于将行驶的地面区域的光学记录信息的第二控制项Kff的计算的概述。
[0055]图1表明根据本发明的视觉系统I。视觉系统I可以设置在这里以侧视的方式图示地显示的例如车辆3的前方区域、挡风玻璃区域或在发动机罩2中。视觉系统I优选是照相机系统。为此目的,视觉系统I包含至少一个具有适当传感器4的照相机,以便光学记录车辆3前方的环境。视觉系统I也可以包含两个照相机或立体照相机,所以尤其可以记录关于车辆3前方环境的深度的信息。可以使用以这种方式生成的深度矩阵以便例如检测车辆3前方设置的道路的区域的具体区域中的隆起和洼地形式的不均匀。作为可选方式或另外,为此目的,视觉系统I也可以是具有适当传感器4的LIDAR布置或LADAR布置,在本发明的范围内。在图1中,已经省略视觉系统I的明确位置图示,其中仅可以识别它的检测区域7。
[0056]视觉系统I连接至调节装置,调节装置未详细示出并且提供用于也未详细示出的车辆3的调节悬架系统的调节。视觉系统I和所述调节装置之间的连接可以例如是线或无线连接形式的物理连接。在视觉系统I的图示方向中,这在车辆3的行驶方向X面朝前面。
[0057]提供视觉系统I以便执行视觉系统I的至少一个传感器4和车辆3前方的地面6的地面区域5之间的范围或深度测量。为此目的,在每种情况下,视觉系统I或传感器4的检测区域7朝向车辆3前方的地面区域5。检测区域7包含在行驶方向X上的深度和在车辆3的横向方向y上的宽度。地面6通常是公路或道路。当然,地面6也可以是不平地形,比如是越野作业。
[0058]视觉系统I设置为在垂直方向z上相对于地面6的固定高度zl和在距离车辆3的重心8的距离Xl处,所以它可以记录车辆3前方的环境的图像。使用以这种方式获得的视觉系统I的连续或并行图像,以便估计在各自地面区域5范围内的地面6的平均高度。通过分组地面区域5的所有平均点,它们之间的矢量结合以便构建共同的相对高度曲线。
[0059]在移动车辆3的情况下,以此方式生成的自然连续变化的地面区域5的高度曲线A覆盖车辆3的前车轮9的各自预先计算的路径。尤其,相对于车辆3的前车轮9在其检测的检测区域7的或地面区域5的相关点的距离x2是重要的信息,其通过视觉系统I提供以用于估计何时到达各自点。
[0060]看着图1,清楚的是,因此生成的高度曲线A实质上调节到图示说明的地面6的实际曲线。鉴于高度点Hl仍然在视觉系统I的检测区域7范围内,其他相关高度点H2、H3在检测区域7外面并且已经由移动车辆3到达。
[0061]这里具有在地面6的圆丘上的高度点H2,其现在与至少一个前车轮9接触以作为输入。通过本发明,在车辆3的相关前车轮9中的至少一个上的未详细示出的阻尼装置现在适当地在它的阻尼特性方面预先调节,尤其基于关于由视觉系统I先前光学记录的将行驶的地面区域5的信息。
[0062]此外,有地面6的洼地中的高度点H3,高度点H3相比之下应用为车辆3的至少一个后车轮10的输入。这里相关阻尼装置也根据本发明在它的特性方面适当地预先调节以便获得所需的侧倾行为。
[0063]图2表明根据本发明的关于获得关于各自地面区域5的实际信息的另一措施。在这种情况下,本发明考虑固定在车辆3上的视觉系统I受到相应的位置扰动的影响。这种背景是至少行驶车辆3的结构受到特别起因于在各自地面6上的行驶的某些运动的影响。
[0064]即使视觉系统I可以包含所述不可避免的位置扰动的机械补偿,本发明这里基于视觉系统I连同车辆3的结构的同步位移。
[0065]在这种背景下,提供已经获得的关于地面6的信息的再处理。具体地,最初通过视觉系统I获得的高度曲线是相对高度曲线Al。这在图2中的上部区域中说明。如可以看到的,这表明在垂直方向z上的相当动态的曲线,因为它包含车辆3的各自运动。相对高度曲线Al的再处理的目的是补偿视觉系统I的运动。这是重要的过程,以便支持绝对高度曲线A的关键提取,绝对高度曲线A是根据本发明的悬架系统的操作所需的。为了实现这些,适当的再处理算法因此用于视觉系统I的运动的补偿。
[0066]图2在下部区域中表明将提取的绝对高度曲线A,其基于车辆3前方的记录的地面区域5的实际曲线。在这种情况下,车辆3 (这里未示出)正在行驶方向X上的平坦地面区域5的隆起11上方行驶。如上面所提到的,图2在上部区域中表明相对高度曲线Al的记录的曲线。由于车辆3或它的结构的运动(俯仰、侧倾、垂直),实际隆起11可以只能困难地检测到。只有通过将相对高度曲线Al的数据再处理至绝对高度曲线A,可以正确地识别隆起11,所以可以适当地控制悬架系统。
[0067]如已经解释的,发生车辆3前方达距离x2的将行驶的地面6的实际条件的初步评价,其中距离x2可以是固定的或可变的。在行驶期间,车辆3的位移速度矢量(在行驶方向X上的纵向速度和在横向方向I上的横向速度)不断地变化。这例如是由于驾驶车辆3的个人的任何需求。
[0068]在这方面,到达各自高度点H1-H3的时间也变化。由于这个原因,监控车辆3的速度和关于地面区域5的光学记录信息,使得视觉系统I的检测区域7和车辆3的各自相关的前和后车轮9、10之间的各自缺失的高度点通过计算重建。
[0069]独立于由视觉系统I光学记录的关于地面区域5的信息,尤其还使用在车辆3的前和/或后车轮9、10上的地面6的四个输入,以便计算用于相关阻尼装置的各自控制信号。所述输入是当前驾驶动态数据
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