车身高度控制方法、系统、车辆及存储介质与流程

1.本发明涉及车辆领域，尤其涉及一种车身高度控制方法、系统、车辆及存储介质。


背景技术：

2.车辆悬架式减震装置的功能是减少路况不佳造成的振荡，同时减轻车子急转弯或急刹车时车身的摇晃。空气悬架式减震装置以其刚度低，且刚度呈非线性、可调节，空气悬架高度可调、质量轻、噪声低等优点，越来越广泛地应用在各种车辆上。
3.主动悬架能够根据汽车的行驶条件闭环控制调节其悬架的刚度及阻尼等参数，令悬架系统始终处于最佳减振状态以保证汽车平稳顺畅的行驶。现有市场上带有空气悬架的车型，车高调节时，多是简单的高度闭环控制。当车辆停在斜坡时，车身姿态倾斜，尤其是车高上升过程中，如果四个车轮升高相同高度，会引起质心沿着倾斜方向升高，影响车辆稳定性。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种车身高度控制方法、系统、车辆及存储介质，提高车身高度调节时的车辆稳定性，提升驾驶体验，保证驾驶安全性。
5.为实现上述目的，提供以下技术方案：
6.第一方面，本发明提供了一种车身高度控制方法，包括以下步骤：
7.s1、获取左前车身高度h_fl、右前车身高度h_fr、左后车身高度h_rl和右后车身高度h_rr，根据左前车身高度h_fl、右前车身高度h_fr、左后车身高度h_rl和右后车身高度h_rr分别计算前轴高度h_front、后轴高度h_rear、左侧车身高度h_left和右侧车身高度h_right，其中，h_front＝h_fl/2 h_fr/2，h_rear＝h_rl/2 h_rr/2，h_left＝h_fl/2 h_rl/2，h_right＝h_fr/2 h_rr/2；
8.s2、获取惯性测量模块在车身安装位置处的第一横向加速度ax0和第一侧向加速度ay0，通过坐标转换矩阵将第一横向加速度ax0和第一侧向加速度ay0转换至车身质心位置处的第二横向加速度ax1和第二侧向加速度ay1；
9.s3、获取目标高度区间，通过第二横向加速度ax1和第二侧向加速度ay1对目标高度区间进行补偿计算得到车身高度调节阈值。
10.进一步地，当车辆侧向停放在斜坡时，第二侧向加速度ay1＞0，当进行车高调节时，通过第二侧向加速度ay1对目标高度区间进行补偿计算，假设ay指向左侧为正向，y为车身轴向长度，则左侧高度调节阈值为h_left
△
h y/2*ay1/g
±
h0，右侧高度调节阈值为h_right
△
h-y/2*ay1/g
±
h0，其中，
△
h为车身高度调节目标值，g为重力加速度，h0为车身高度调节允许误差值。
11.进一步地，当车辆正向停放在斜坡时，第二横向加速度ax1＞0，当进行车高调节时，通过第二横向加速度ax1对目标高度区间进行补偿计算，假设ax指向前侧为正向，x为前后轴距离，则前轴高度调节阈值为h_front
△
h x/2*ax1/g
±
h0，后轴高度调节阈值为h_
rear
△
h-x/2*ax1/g
±
h0，其中，
△
h为车身高度调节目标值，g为重力加速度，h0为车身高度调节允许误差值。
12.进一步地，当车辆单轮停放在斜坡时，第二横向加速度ax1＞0且第二侧向加速度ay1＞0，当进行车高调节时，通过第二横向加速度ax1和第二侧向加速度ay1对目标高度区间进行补偿计算，假设ay指向左侧为正向，ax指向前侧为正向，y为车身轴向长度，x为前后轴距离，则左前车高调节目标阈值为h_fl
△
h y/2*ay/g x/2*ax/g
±
h0，右前车高调节目标阈值为h_fr
△
h-y/2*ay/g x/2*ax/g
±
h0，左后车高调节目标阈值为h_rl
△
h y/2*ay/g-x/2*ax/g
±
h0，右后车高调节目标阈值为h_rr
△
h-y/2*ay/g-x/2*ax/g
±
h0，其中，
△
h为车身高度调节目标值，g为重力加速度，h0为车身高度调节允许误差值。
13.进一步地，当车辆停放在平地时，第二横向加速度ax1和第二侧向加速度ay1均为0，当进行车高调节时，沿垂向升降车身。
14.进一步地，根据惯性测量模块在车身安装位置坐标(x0，y0)和车身质心位置坐标(x1，y1)计算得到坐标转换矩阵。
15.进一步地，当进行车高调节时，根据车身高度调节阈值驱动车辆的空气悬架的各空气弹簧的气体分配阀进行充气或放气。
16.第二方面，本发明还提供了一种车身高度控制系统，用于实现如上所述的车身高度控制方法，包括：
17.采集单元，包括左前车身高度获取模块、右前车身高度获取模块、左后车身高度获取模块、右后车身高度获取模块和惯性测量模块，所述左前车身高度获取模块用于获取左前车身高度h_fl，所述右前车身高度获取模块用于获取右前车身高度h_fr，所述左后车身高度获取模块用于获取左后车身高度h_rl，所述右后车身高度获取模块用于获取右后车身高度h_rr，所述惯性测量模块用于获取惯性测量模块在车身安装位置处的第一横向加速度ax0和第一侧向加速度ay0；
18.计算单元，包括车身高度计算模块、车身姿态计算模块、目标高度区间获取模块和目标高度区间补偿计算模块，所述车身高度计算模块用于根据左前车身高度h_fl、右前车身高度h_fr、左后车身高度h_rl和右后车身高度h_rr分别计算前轴高度h_front、后轴高度h_rear、左侧车身高度h_left和右侧车身高度h_right，所述车身姿态计算模块用于通过坐标转换矩阵将第一横向加速度ax0和第一侧向加速度ay0转换至车身质心位置处的第二横向加速度ax1和第二侧向加速度ay1，所述目标高度区间获取模块用于获取目标高度区间，所述目标高度区间补偿计算模块用于通过第二横向加速度ax1和第二侧向加速度ay1对目标高度区间进行补偿计算得到车身高度调节阈值；
19.驱动单元，包括左前车身高度驱动模块、右前车身高度驱动模块、左后车身高度驱动模块和右后车身高度驱动模块，所述左前车身高度驱动模块用于根据车身高度调节阈值驱动左前空气弹簧阀门，所述右前车身高度驱动模块用于根据车身高度调节阈值驱动右前空气弹簧阀门，所述左后车身高度驱动模块用于根据车身高度调节阈值驱动左后空气弹簧阀门，所述右后车身高度驱动模块用于根据车身高度调节阈值驱动右后空气弹簧阀门。
20.第三方面，本发明还提供了一种车辆，所述车辆包括：
21.一个或多个处理器；
22.存储装置，用于存储一个或多个程序；
23.当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上所述的车身高度控制方法。
24.第四方面，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序该程序被处理器执行时实现如上所述的车身高度控制方法。
25.与现有技术相比，本发明提供的车身高度控制方法、系统、车辆及存储介质中，适用于在倾斜姿态时车辆空气悬架调节车身高度，首先，获取左前车身高度h_fl、右前车身高度h_fr、左后车身高度h_rl和右后车身高度h_rr，根据左前车身高度h_fl、右前车身高度h_fr、左后车身高度h_rl和右后车身高度h_rr分别计算前轴高度h_front、后轴高度h_rear、左侧车身高度h_left和右侧车身高度h_right，其中，h_front＝h_fl/2 h_fr/2，h_rear＝h_rl/2 h_rr/2，h_left＝h_fl/2 h_rl/2，h_right＝h_fr/2 h_rr/2，然后，获取惯性测量模块在车身安装位置处的第一横向加速度ax0和第一侧向加速度ay0，通过坐标转换矩阵将第一横向加速度ax0和第一侧向加速度ay0转换至车身质心位置处的第二横向加速度ax1和第二侧向加速度ay1，最后，获取目标高度区间，通过第二横向加速度ax1和第二侧向加速度ay1对目标高度区间进行补偿计算得到车身高度调节阈值，将车身高度调节阈值合理分配至车辆各个空气弹簧，提高了车身高度调节时的车辆稳定性，提升了驾驶员的驾驶体验，保证了驾驶员和乘客的安全性。
附图说明
26.图1为本发明实施例一提供的车身高度控制方法的流程示意图；
27.图2为本发明实施例二提供的车身高度控制系统的原理示意图；
28.图3为本发明实施例三提供的车辆的结构示意图。
具体实施方式
29.为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.实施例一
31.图1为本实施例提供的车身高度控制方法的流程示意图，如图1所示，该车身高度控制方法包括如下步骤：
32.s1、获取左前车身高度h_fl、右前车身高度h_fr、左后车身高度h_rl和右后车身高度h_rr，根据左前车身高度h_fl、右前车身高度h_fr、左后车身高度h_rl和右后车身高度h_rr分别计算前轴高度h_front、后轴高度h_rear、左侧车身高度h_left和右侧车身高度h_right，其中，h_front＝h_fl/2 h_fr/2，h_rear＝h_rl/2 h_rr/2，h_left＝h_fl/2 h_rl/2，h_right＝h_fr/2 h_rr/2；
33.s2、获取惯性测量模块在车身安装位置处的第一横向加速度ax0和第一侧向加速度ay0，通过坐标转换矩阵将第一横向加速度ax0和第一侧向加速度ay0转换至车身质心位置处的第二横向加速度ax1和第二侧向加速度ay1；
34.s3、获取目标高度区间，通过第二横向加速度ax1和第二侧向加速度ay1对目标高
度区间进行补偿计算得到车身高度调节阈值。
35.进一步地，当车辆侧向停放在斜坡时，第二侧向加速度ay1＞0，当进行车高调节时，通过第二侧向加速度ay1对目标高度区间进行补偿计算，假设ay指向左侧为正向，y为车身轴向长度，则左侧高度调节阈值为h_left
△
h y/2*ay1/g
±
h0，右侧高度调节阈值为h_right
△
h-y/2*ay1/g
±
h0，其中，
△
h为车身高度调节目标值，g为重力加速度，h0为车身高度调节允许误差值。
36.进一步地，当车辆正向停放在斜坡时，第二横向加速度ax1＞0，当进行车高调节时，通过第二横向加速度ax1对目标高度区间进行补偿计算，假设ax指向前侧为正向，x为前后轴距离，则前轴高度调节阈值为h_front
△
h x/2*ax1/g
±
h0，后轴高度调节阈值为h_rear
△
h-x/2*ax1/g
±
h0，其中，
△
h为车身高度调节目标值，g为重力加速度，h0为车身高度调节允许误差值。
37.进一步地，当车辆单轮停放在斜坡时，第二横向加速度ax1＞0且第二侧向加速度ay1＞0，当进行车高调节时，通过第二横向加速度ax1和第二侧向加速度ay1对目标高度区间进行补偿计算，假设ay指向左侧为正向，ax指向前侧为正向，y为车身轴向长度，x为前后轴距离，则左前车高调节目标阈值为h_fl
△
h y/2*ay/g x/2*ax/g
±
h0，右前车高调节目标阈值为h_fr
△
h-y/2*ay/g x/2*ax/g
±
h0，左后车高调节目标阈值为h_rl
△
h y/2*ay/g-x/2*ax/g
±
h0，右后车高调节目标阈值为h_rr
△
h-y/2*ay/g-x/2*ax/g
±
h0，其中，
△
h为车身高度调节目标值，g为重力加速度，h0为车身高度调节允许误差值。
38.进一步地，当车辆停放在平地时，第二横向加速度ax1和第二侧向加速度ay1均为0，当进行车高调节时，沿垂向升降车身。
39.进一步地，根据惯性测量模块在车身安装位置坐标(x0，y0)和车身质心位置坐标(x1，y1)计算得到坐标转换矩阵。
40.进一步地，当进行车高调节时，根据车身高度调节阈值驱动车辆的空气悬架的各空气弹簧的气体分配阀进行充气或放气。
41.本实施例提供的车身高度控制方法，可适用于在倾斜姿态时车辆空气悬架调节车身高度，将车身高度调节阈值合理分配至车辆各个空气弹簧，提高了车身高度调节时的车辆稳定性，提升了驾驶员的驾驶体验，保证了驾驶员和乘客的安全性。
42.实施例二
43.本实施例提供一种车身高度控制系统，可适用于在倾斜姿态时车辆空气悬架调节车身高度。本发明实施例提供的车身高度控制系统可执行本发明实施例所提供的车身高度控制方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
44.如图2所示，该车身高度控制系统包括：
45.采集单元，包括左前车身高度获取模块、右前车身高度获取模块、左后车身高度获取模块、右后车身高度获取模块和惯性测量模块，所述左前车身高度获取模块用于获取左前车身高度h_fl，所述右前车身高度获取模块用于获取右前车身高度h_fr，所述左后车身高度获取模块用于获取左后车身高度h_rl，所述右后车身高度获取模块用于获取右后车身高度h_rr，所述惯性测量模块用于获取惯性测量模块在车身安装位置处的第一横向加速度ax0和第一侧向加速度ay0；
46.计算单元，包括车身高度计算模块、车身姿态计算模块、目标高度区间获取模块和
目标高度区间补偿计算模块，所述车身高度计算模块用于根据左前车身高度h_fl、右前车身高度h_fr、左后车身高度h_rl和右后车身高度h_rr分别计算前轴高度h_front、后轴高度h_rear、左侧车身高度h_left和右侧车身高度h_right，所述车身姿态计算模块用于通过坐标转换矩阵将第一横向加速度ax0和第一侧向加速度ay0转换至车身质心位置处的第二横向加速度ax1和第二侧向加速度ay1，所述目标高度区间获取模块用于获取目标高度区间，所述目标高度区间补偿计算模块用于通过第二横向加速度ax1和第二侧向加速度ay1对目标高度区间进行补偿计算得到车身高度调节阈值；
47.驱动单元，包括左前车身高度驱动模块、右前车身高度驱动模块、左后车身高度驱动模块和右后车身高度驱动模块，所述左前车身高度驱动模块用于根据车身高度调节阈值驱动左前空气弹簧阀门，所述右前车身高度驱动模块用于根据车身高度调节阈值驱动右前空气弹簧阀门，所述左后车身高度驱动模块用于根据车身高度调节阈值驱动左后空气弹簧阀门，所述右后车身高度驱动模块用于根据车身高度调节阈值驱动右后空气弹簧阀门。
48.本实施例提供的车身高度控制系统，首先，获取左前车身高度h_fl、右前车身高度h_fr、左后车身高度h_rl和右后车身高度h_rr，根据左前车身高度h_fl、右前车身高度h_fr、左后车身高度h_rl和右后车身高度h_rr分别计算前轴高度h_front、后轴高度h_rear、左侧车身高度h_left和右侧车身高度h_right，其中，h_front＝h_fl/2 h_fr/2，h_rear＝h_rl/2 h_rr/2，h_left＝h_fl/2 h_rl/2，h_right＝h_fr/2 h_rr/2，然后，获取惯性测量模块在车身安装位置处的第一横向加速度ax0和第一侧向加速度ay0，通过坐标转换矩阵将第一横向加速度ax0和第一侧向加速度ay0转换至车身质心位置处的第二横向加速度ax1和第二侧向加速度ay1，最后，获取目标高度区间，通过第二横向加速度ax1和第二侧向加速度ay1对目标高度区间进行补偿计算得到车身高度调节阈值，将车身高度调节阈值合理分配至车辆各个空气弹簧，提高了车身高度调节时的车辆稳定性，提升了驾驶员的驾驶体验，保证了驾驶员和乘客的安全性。
49.实施例三
50.图3为本实施例中的车辆的结构示意图。图3示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性车辆412的框图。图3显示的车辆412仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
51.如图3所示，车辆412以通用终端的形式表现。车辆412的组件可以包括但不限于：车辆本体(图中未示出)、一个或者多个处理器416，存储装置428，连接不同系统组件(包括存储装置428和处理器416)的总线418。
52.总线418表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储装置总线或者存储装置控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(industry subversive alliance，isa)总线，微通道体系结构(micro channel architecture，mac)总线，增强型isa总线、视频电子标准协会(video electronics standards association，vesa)局域总线以及外围组件互连(peripheral component interconnect，pci)总线。
53.车辆412典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被车辆412访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。
54.存储装置428可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取
存储器(random access memory，ram)430和/或高速缓存存储器432。车辆412可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统434可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图3未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图3中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘，例如只读光盘(compact disc read-only memory，cd-rom),数字视盘(digital video disc-read only memory，dvd-rom)或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线418相连。存储装置428可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。
55.具有一组(至少一个)程序模块442的程序/实用工具440，可以存储在例如存储装置428中，这样的程序模块442包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块442通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。
56.车辆412也可以与一个或多个外部设备414(例如键盘、指向终端、显示器424等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该车辆412交互的终端通信，和/或与使得该车辆412能与一个或多个其它计算终端进行通信的任何终端(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(i/o)接口422进行。并且，车辆412还可以通过网络适配器420与一个或者多个网络(例如局域网(local area network，lan)，广域网(wide area network，wan)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图3所示，网络适配器420通过总线418与车辆412的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合车辆412使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、终端驱动器、冗余处理器、外部磁盘驱动阵列、磁盘阵列(redundant arrays of independent disks，raid)系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
57.处理器416通过运行存储在存储装置428中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本发明实施例所提供的车身高度控制方法，该方法包括以下步骤：
58.s1、获取左前车身高度h_fl、右前车身高度h_fr、左后车身高度h_rl和右后车身高度h_rr，根据左前车身高度h_fl、右前车身高度h_fr、左后车身高度h_rl和右后车身高度h_rr分别计算前轴高度h_front、后轴高度h_rear、左侧车身高度h_left和右侧车身高度h_right，其中，h_front＝h_fl/2 h_fr/2，h_rear＝h_rl/2 h_rr/2，h_left＝h_fl/2 h_rl/2，h_right＝h_fr/2 h_rr/2；
59.s2、获取惯性测量模块在车身安装位置处的第一横向加速度ax0和第一侧向加速度ay0，通过坐标转换矩阵将第一横向加速度ax0和第一侧向加速度ay0转换至车身质心位置处的第二横向加速度ax1和第二侧向加速度ay1；
60.s3、获取目标高度区间，通过第二横向加速度ax1和第二侧向加速度ay1对目标高度区间进行补偿计算得到车身高度调节阈值。
61.实施例四
62.本实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明实施例所提供的车身高度控制方法，该方法包括以下步骤：
63.s1、获取左前车身高度h_fl、右前车身高度h_fr、左后车身高度h_rl和右后车身高
度h_rr，根据左前车身高度h_fl、右前车身高度h_fr、左后车身高度h_rl和右后车身高度h_rr分别计算前轴高度h_front、后轴高度h_rear、左侧车身高度h_left和右侧车身高度h_right，其中，h_front＝h_fl/2 h_fr/2，h_rear＝h_rl/2 h_rr/2，h_left＝h_fl/2 h_rl/2，h_right＝h_fr/2 h_rr/2；
64.s2、获取惯性测量模块在车身安装位置处的第一横向加速度ax0和第一侧向加速度ay0，通过坐标转换矩阵将第一横向加速度ax0和第一侧向加速度ay0转换至车身质心位置处的第二横向加速度ax1和第二侧向加速度ay1；
65.s3、获取目标高度区间，通过第二横向加速度ax1和第二侧向加速度ay1对目标高度区间进行补偿计算得到车身高度调节阈值。
66.本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
67.计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
68.计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、电线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。
69.可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、smalltalk、c ，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或终端上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(lan)或广域网(wan)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
70.注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。