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原文传递一种单线激光雷达纵向式预瞄的车辆主动悬挂控制方法

专利名称：	一种单线激光雷达纵向式预瞄的车辆主动悬挂控制方法
摘要：	本发明公开了一种单线激光雷达纵向式预瞄的车辆主动悬挂控制方法。通过安装于车前两侧车轮轴线位置的两部单线激光雷达，纵向式旋转扫描，返回的点云数据与GPS、气压传感器、惯性导航系统测量数据融合转换至WGS‑84坐标系下，再进行离群点滤波及点云数据连续化，形成车辆行驶轨迹前的连续路面高程信息。同时GPS与惯性导航系统测量数据融合得到车轮着地点的二维大地坐标值，匹配车前轨迹路面高程信息得到车辆主动悬挂控制量。本发明通过单线激光雷达的纵向旋转扫描方式，避免了处理车辆行驶轨迹以外的海量冗余地形数据，提高了悬挂控制的实时性；另外根据GPS与惯性导航系统数据融合，准确获得车轮着地点大地坐标值，提高了车辆悬挂控制量精度。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	河北;13
申请人：	燕山大学
发明人：	巩明德;王豪豪;赵丁选
专利状态：	有效
发布日期：	2019-01-01T00:00:00+0800
申请号：	CN201810300366.9
公开号：	CN108944328A
代理机构：	秦皇岛一诚知识产权事务所(普通合伙) 13116
代理人：	崔凤英
分类号：	B60G17/019(2006.01)I;B60G17/0165(2006.01)I;G01S17/06(2006.01)I;G01S17/88(2006.01)I;B;G;B60;G01;B60G;G01S;B60G17;G01S17;B60G17/019;B60G17/0165;G01S17/06;G01S17/88
申请人地址：	066004 河北省秦皇岛市海港区河北大街西段438号
主权项：	1.一种单线激光雷达纵向式预瞄的车辆主动悬挂控制方法，其特征在于，该方法的实现依赖于一种单线激光雷达纵向式预瞄的车辆主动悬挂控制系统，所述系统包括工控机、电控单元、悬挂作动器、作动器控制器、角度传感器、步进电机、托台、两部单线激光雷达、惯性导航系统、GPS系统和气压传感器；所述工控机和电控单元设置于车身内，且两者相连；悬挂作动器一端与车桥连接，另一端与车体连接；作动器控制器设置在作动器控制回路中并与电控单元连接；角度传感器设置在车辆转向机构中并与电控单元连接；步进电机与托台固连并受电控单元控制；所述角度传感器、电控单元、步进电机和托台构成前轮转向随动平台；两部单线激光雷达，通过前轮转向随动平台安装于车前两侧车轮轴线位置，可进行纵向旋转扫描车前行驶轨迹地形数据，并将采集数据传输至车内工控机；惯性导航系统设置于车身质心位置附近；GPS系统设置于车辆前轴中心位置正上方的车顶；气压传感器设置于GPS系统旁；所述前轮转向随动平台中，角度传感器采集前轮转向角度信息，电控单元读取角度传感器的值，进而控制步进电机及托台进行前轮转向的随动；所述方法内容包括以下步骤：S100.用两部单线激光雷达采集车辆行驶轨迹前相对于激光雷达自身坐标系的离散路面点云数据，并由工控机进行读取，并将点云数据相对于激光雷达的坐标值简化为二维平面坐标；S200.将点云数据融合GPS系统数据、气压传感器数据以及惯性导航系统数据，通过坐标变换转换至WGS‑84大地坐标系下；S300.在WGS‑84大地坐标系下，对点云数据中的离群点进行滤波处理；S400.依据分形理论，采用分形插值方法将坐标变换后的离散点云数据做连续化处理，形成车辆行驶轨迹前的连续路面高程信息；S500.将一定行程范围内的连续路面高程信息[xW84,yW84,zW84]作为数据库进行存储，且定时更新数据库；S600.同时，仅融合GPS系统数据与惯性导航系统数据，形成车轮着地点的经纬度，进一步换算成WGS‑84大地坐标系下的二维坐标值[xW84,yW84]；S700.用车轮着地点在WGS‑84大地坐标系下的二维坐标值匹配车辆行驶轨迹前路面高程信息数据库中的数据，得到车轮着地点所处位置的路面高程zW84，进而得到车辆主动悬挂作动器的预瞄控制量；S800.把预瞄控制量形成控制信号传输至作动器控制器；S900.控制主动悬挂作动器动作。
所属类别：	发明专利