MXD预瞄悬架技术方案简介

1、简介

今天我们来谈谈MXD的底盘域控VCC产品中的高级功能：“道路预瞄+主动悬架”。

“道路预瞄”技术是指通过摄像头、激光雷达等传感器识别路面信息，从而建立起3D数据模型，并通过系统分析道路当前的状况，再将数据反馈给“主动悬架”，对悬架的状况进行调整。“主动悬架”能够根据车辆行驶状况和当前路况对悬架进行微调，使之在通过坑洼路段更加平稳。

我们今天不讲那些虚的，直接上干货！

预瞄悬架系统定义

预瞄悬架系统的组成：

l   空气悬架ECAS: 包含控制器，高度传感器、以五联阀（包含温度传感器）储气罐，打气泵及相关的管路组成。

l   电控减震器：包含控制器单元、减震器执行器。

l   摄像头：包含摄像相关的组件，一般使用双目摄像头。

l   预瞄悬架系统是预瞄系统中的一个子系统。

系统元件描述

预瞄控制系统是多个不同供应商供应零件（摄像头，空气悬架，CDC减震器）组成的控制系统，可以识别车辆行驶过程中遇到的障碍物，并调整车辆Z向参数，使得驾乘更舒适，车辆更稳定。如下图1所示。

图1预瞄悬架控制系统

系统能准确地识别和分类不同类型的道路表面，包括平整路面、凹凸不平的路面、坑洼路面、崎岖山路等。为了对悬架进行精准控制，还需要获取车轮前方的路面高程信息。这需要使用传感器（如摄像头、雷达或激光器）来获取道路信息。

系统能准确地检测当前车辆的运动状态。这可以通过装配在车身的IMU，以及执行器中高度传感器、加速度传感器、轮速传感器等来实现。

系统能实时调整悬架系统的参数，以适应不同的道路表面和驾驶条件。这可能包括调整悬架刚度、阻尼力或悬架高度。

摄像头

摄像头一般采用双目摄像头，通过CAN把相关的高程信息给执行器单元，以满足通信要求。矩阵信号要求：通过 CAN 输出障碍物和车道线检测结果的相关参数

l   CAN 波特率： 默认 500 Kbps，支持设置为 125Kbps、250 Kbps、1000Kbps

l   编码方式： Motorola格式

2、坐标系定义

图像坐标系

图像像素坐标系以图像的左上角为原点，u 轴和 v 轴的正方向分别指向右侧和下
方。 该坐标系主要用于设备在 PC 端进行图像演示使用。如图2所示。

图2车辆坐标系示意图

车辆坐标系

车辆坐标系以车头中心在地面的投影为原点 (0,0,0) ，x 轴 y 轴和 z 轴的正方向分别指向车辆前方、左侧和上方。 该坐标系用于障碍物 ，交通标志牌等距离计算和表示使用。 地形检测数据输出也使用该坐标系。如图3所示。

图 3 车辆坐标系示意图

3、具体要求

识别高程信息范围

能够检测车前一定范围路面高程变化，并对外输出数据。

检测范围要求车前规定距离，左右两条车辙区域，两轮间距应可输入配置，“两轮间距” 概念定义为左右两轮中心点的距离。

将车辙检测范围内的路面沿纵向每隔一段距离设置一个采样段，按采样段提取平均路面高程信息。车辙宽度应可输入配置。预留采样段分隔距离调整接口。将各采样段高程信息以车前距离为横轴汇总为曲线数据进行发送。

能够适应 1-4 级公路及高速公路路况，不考虑路面大幅破损、非铺装道路等情况。

重点关注场景包括减速带、井盖、铁路道口、桥梁接缝以及上下坡出入点等。

路面冲击激励检测

能够检出车前一定范围内典型路面特征，并对外输出数据。

典型路面特征指的是一般公路路面上常见的减速带、窨井盖、坑洼、凸包、裂缝、铁路道口和桥梁接缝等导致路面高程变化不连续的特征。

能够输出特征的 ID、纵向及横向距离，能够输出特征的形态前向纵深、横向宽度和垂直高程。

需输出特征凸起或凹陷二元属性信息。

需输出减速带、窨井盖、裂缝等特征的类别信息，及其分类置信度。

路面类型检测

能够对前方一定范围内地面类型检测，给出地形类型分类结果及其置信度。

将所识别出来的地形类别发送给车身控制器，智能地调整底盘控制模式，提高底盘自动化水平。

主机相关要求示例(具体因项目而定)

地形检测采样点报文示例

ID ： 0x1F1
（表示0-2m的采样点，后面的数据，循环发送，间隔周期5ms）

参数说明

未来我们将进一步拓展和完善预瞄悬架的功能及匹配标定等工作，后续会带给大家更多的细节展示，敬请期待！