CN115002604A - 全主动悬架***配合车载娱乐***随音乐同步律动的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种全主动悬架***配合车载娱乐***随音乐同步律动的方法，包括提取音符扬声器功率输入脉冲，作为主动悬架作动器输入脉冲频率，进行主动悬架律动***激活；获取当前音响***信息，包括音响主控***分频器信息、音响总功率、低音单元功率、中音单元功率及高音单元功率；依据当前各发音单元功率加权值划分作动模式；对左右声道音乐输入控制；对功率的门限控制。本发明全主动悬架配合车载娱乐***随音乐同步律动的方法，以车载音响功率作为主动作动器的输入功率信号，配合滤波算法，并通过四个作动器的动态实时协同作动；可对娱乐***‑人‑车交互体验做出革命性提升，实现输入延迟更小，高动态，低算力成本的车身运动控制。
Description
技术领域
本发明属于底盘电控技术领域，具体涉及一种利用全主动悬架***配合车载娱乐***随音乐同步律动的方法。
背景技术
现有车辆安装有至少4个车轮，并在左前，左后，右前，右后车轮与车身之间安装有可产生垂向作用力的作动器。在车身与车轮之间安装有可产生垂向作用力的作动器(也可称为主动减振器)的车辆通常被称为装备有全主动悬架。
当前汽车全主动悬架技术已经接近成熟，即将大规模量产。普通悬架上的传统减振器被作动器替代，从而可以产生不依赖于减振器活塞与筒相对运动方向的作动力，车辆在平整路面行驶时车身也可在作动器的作用下上下运动，这种特性可以配合车载娱乐***，以合适的方式施加控制，实现车辆随车内音乐同步律动，行成类似于4D影院的车载影音体验，成为装备主动悬架车辆的独特魅点。
现有技术公开了一种具有主动悬架的障碍物规避***。该障碍物规避***使用一个或多个主动悬架来使一个或多个相应的车轮提升或跳跃越过车辆路径上的障碍物以当车辆不能实际驾驶越过障碍物、转向绕过障碍物、或在撞击障碍物之前停止时避免与障碍物接触。
现有技术还公开了一种基于hidden semi-Markov切换的车辆主动悬架***建模和控制方法，建立车辆主动悬架动力学方程；将悬架***建模为非齐次hidden semi-Markov随机切换***，车辆主动悬架动力学方程中的阻尼和刚度可在多个子模态中随机切换以适应不同路况；对车辆主动悬架***进行稳定性分析；设计依赖于观测模态的状态反馈控制器。
现有技术还公开了一种自适应主动悬架的控制方法及控制装置，其中，该方法包括：建立N个线性主动悬架子***模型，其中，所述N为正整数：获取所述N个主动悬架子***模型对应的N个状态反馈控制器模型：获取所述N个状态反馈控制器模型的输出误差指标：根据所述输出误差指标，选择对应的状态反馈控制器模型，以使得所述状态反馈控制器模型控制主动悬架***的执行机构。
上述控制方法均为主动悬架控制方法，均未涉及主动悬架随音乐同步律动的控制。基于此，急需研发一种利用全主动悬架***配合车载娱乐***随音乐同步律动的方法，以实现输入延迟更小，高动态，低算力成本的车身运动控制。
发明内容
本发明的目的就在于提供一种利用全主动悬架***配合车载娱乐***随音乐同步律动的方法，以车载音响功率作为主动作动器的输入功率信号，配合滤波算法，并通过四个作动器的动态实时协同作动，以解决使车身运动控制的输入延迟更小，高动态及算力成本降低的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种全主动悬架***配合车载娱乐***随音乐同步律动的方法，包括以下步骤：
a、主动悬架律动***激活：
提取音符扬声器功率输入脉冲，作为主动悬架作动器输入脉冲频率，进行主动悬架律动***激活；
b、主动悬架随音乐作动形式分类：
获取当前音响***信息，包括音响主控***分频器信息、音响总功率、低音单元功率、中音单元功率及高音单元功率；其中，低音单元功率加权值为P，中音单元功率加权值为Q，高音单元频率加权值为R；
c、依据当前各发音单元功率加权值划分作动模式；
d、对左右声道音乐输入控制；
e、对功率的门限控制。
进一步地，步骤c，具体包括以下步骤：
c1、判断各发音单元功率加权值是否超过阈值a：
c2、如均未超过则主动悬架***不作反应，如超过则进行进一步判断。
更进一步地，所述判断步骤为：
c21、如低音单元功率加权值最高，则使用低频同步律动，低频同步律动形式为整车四个作动器同时同步作动；
c22、如中音单元功率加权值最高，则使用中频同步律动，中频同步律动形式为靠近听音者的单轴作动；
c23、如高音单元功率加权值最高，则使用高频同步律动，高频为远离听音者的单轴作动。
进一步地，步骤d，具体包括以下步骤：
d1、对中音和高音单元等区分左右声道的扬声器，当中音单元功率加权值最高，使用中频同步律动功能时，依据左右发音单元功率比值决定左右侧作动器是否同步作动；
d2、当高音单元功率加权值最高，使用高频同步律动功能时，依据左右发音单元功率比值决定左右侧作动器是否同步作动。
更进一步地，步骤d1，依据左右发音单元功率比值决定左右侧作动器是否同步作动，具体为：
d11、当左声道与右声道功率比大于b，则左侧悬架作动器单独作动；
d12、当左声道与右声道功率比小于1/b，则右侧悬架作动器单独作动；
d13、当左声道与右声道功率比介于1/b与b之间，则左右作动器同步作动；
更进一步地，步骤d2，依据左右发音单元功率比值决定左右侧作动器是否同步作动，具体为：
d21、当左声道与右声道功率比大于B，则左侧悬架作动器单独作动；
d22、当左声道与右声道功率比小于1/B，则右侧悬架作动器单独作动；
d23、当左声道与右声道功率比介于1/B与B之间，则左右作动器同步作动.
进一步地，步骤e，具体为：同步律动时悬架的作动器功率与主要发音单元的输入功率加权值同比例，比例系数为k。
更进一步地，当低音单元功率加权值最高时，如此时低音单元的输入功率加权值小于阈值C1时，悬架作动器功率保持最低功率输入，不再随发音单元输入功率同比例变化；当低音单元的输入功率加权值大于阈值D1时，悬架作动器功率保持最高功率输入，不再随发音单元输入功率同比例变化。
更进一步地，当中音单元功率加权值最高时，如此时中音单元的输入功率加权值小于阈值C2时，悬架作动器功率保持最低功率输入，不再随发音单元输入功率同比例变化；当中音单元的输入功率加权值大于阈值D2时，悬架作动器功率保持最高功率输入，不再随发音单元输入功率同比例变化。
更进一步地，当高音单元功率加权值最高时，如此时高音单元的输入功率加权值小于阈值C3时，悬架作动器功率保持最低功率输入，不再随发音单元输入功率同比例变化；当高音单元的输入功率加权值大于阈值D3时，悬架作动器功率保持最高功率输入，不再随发音单元输入功率同比例变化。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明全主动悬架配合车载娱乐***随音乐同步律动的方法，以车载音响功率作为主动作动器的输入功率信号，配合滤波算法，并通过四个作动器的动态实时协同作动；
可对娱乐***-人-车交互体验做出革命性提升，实现输入延迟更小，高动态，低算力成本的车身运动控制。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是全主动悬架***配合车载娱乐***随音乐同步律动控制流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明：
本发明利用全主动悬架***配合车载娱乐***随音乐同步律动的方法，以车载音响功率作为主动作动器的输入功率信号，配合滤波算法，并通过四个作动器的动态实时协同作动，实现输入延迟更小，高动态，低算力成本的车身运动与音乐同步律动功能。所述涉及的车辆安装有至少4个车轮，并在左前，左后，右前，右后车轮与车身之间安装有可产生垂向作用力的作动器。
本发明全主动悬架***配合车载娱乐***随音乐同步律动的方法，包括以下步骤：
C第一步，提取音乐音调(音符)变换节奏(扬声器功率输入脉冲)，作为主动悬架作动器输入脉冲频率；
第二步，获取当前音响***信息，包括音响主控***分频器信息，音响总功率，低音单元功率，中音单元功率及高音单元功率；其中低音单元功率加权值为P，中音单元功率加权值为Q，高音单元频率加权值为R。
第三步，依据当前各发音单元功率加权值划分作动模式，首先判断各发音单元功率加权值是否超过阈值a，如均未超过则主动悬架***不作反应。如超过则做出以下判断：如低音单元功率加权值最高，则使用低频同步律动，低频同步律动形式为整车四个作动器同时同步作动；如中音单元功率加权值最高，则使用中频同步律动，中频同步律动形式为靠近听音者的单轴作动；如高音单元功率加权值最高，则使用高频同步律动，高频为远离听音者的单轴作动。
第四步，对中音和高音单元等区分左右声道的扬声器，当中音单元功率加权值最高，使用中频同步律动功能时，依据左右发音单元功率比值决定左右侧作动器是否同步作动：当左声道与右声道功率比大于b，则左侧悬架作动器单独作动；当左声道与右声道功率比小于1/b，则右侧悬架作动器单独作动；当左声道与右声道功率比介于1/b与b之间，则左右作动器同步作动；
当高音单元功率加权值最高，使用高频同步律动功能时，依据左右发音单元功率比值决定左右侧作动器是否同步作动：当左声道与右声道功率比大于B，则左侧悬架作动器单独作动；当左声道与右声道功率比小于1/B，则右侧悬架作动器单独作动；当左声道与右声道功率比介于1/B与B之间，则左右作动器同步作动；
第五步，同步律动时悬架的作动器功率与主要发音单元的输入功率加权值同比例，比例系数为k；当低音单元功率加权值最高时，如此时低音单元的输入功率加权值小于阈值C1时，悬架作动器功率保持最低功率输入，不再随发音单元输入功率同比例变化；当低音单元的输入功率加权值大于阈值D1时，悬架作动器功率保持最高功率输入，不再随发音单元输入功率同比例变化；
当中音单元功率加权值最高时，如此时中音单元的输入功率加权值小于阈值C2时，悬架作动器功率保持最低功率输入，不再随发音单元输入功率同比例变化；当中音单元的输入功率加权值大于阈值D2时，悬架作动器功率保持最高功率输入，不再随发音单元输入功率同比例变化；
当高音单元功率加权值最高时，如此时高音单元的输入功率加权值小于阈值C3时，悬架作动器功率保持最低功率输入，不再随发音单元输入功率同比例变化；当高音单元的输入功率加权值大于阈值D3时，悬架作动器功率保持最高功率输入，不再随发音单元输入功率同比例变化。
实施例1
一种全主动悬架***配合车载娱乐***随音乐同步律动的方法，包括以下步骤：
第一步，主动悬架律动***激活策略：
提取音符扬声器功率输入脉冲，作为主动悬架作动器输入脉冲频率；
第二步，主动悬架随音乐作动形式分类：
获取当前音响***信息，包括音响主控***分频器信息，音响总功率，低音单元功率，中音单元功率及高音单元功率；其中低音单元功率加权值为P，中音单元功率加权值为Q，高音单元频率加权值为R。
第三步，高频，中频，低频作动形式激活策略与作动形式。依据当前各发音单元功率加权值划分作动模式。
首先，判断各发音单元功率加权值是否超过阈值a：
如均未超过则主动悬架***不作反应。如超过则做出以下判断：
1、如低音单元功率加权值最高，则使用低频同步律动，低频同步律动形式为整车四个作动器同时同步作动；
2、如中音单元功率加权值最高，则使用中频同步律动，中频同步律动形式为靠近听音者的单轴作动；
3、如高音单元功率加权值最高，则使用高频同步律动，高频为远离听音者的单轴作动。
第四步，对左右声道音乐输入控制策略。
对中音和高音单元等区分左右声道的扬声器，当中音单元功率加权值最高，使用中频同步律动功能时，依据左右发音单元功率比值决定左右侧作动器是否同步作动：
1、当左声道与右声道功率比大于b，则左侧悬架作动器单独作动；
2、当左声道与右声道功率比小于1/b，则右侧悬架作动器单独作动；
3、当左声道与右声道功率比介于1/b与b之间，则左右作动器同步作动；
当高音单元功率加权值最高，使用高频同步律动功能时，依据左右发音单元功率比值决定左右侧作动器是否同步作动：
1、当左声道与右声道功率比大于B，则左侧悬架作动器单独作动；
2、当左声道与右声道功率比小于1/B，则右侧悬架作动器单独作动；
3、当左声道与右声道功率比介于1/B与B之间，则左右作动器同步作动；
第五步，对功率的门限控制。
同步律动时悬架的作动器功率与主要发音单元的输入功率加权值同比例，比例系数为k；当低音单元功率加权值最高时，如此时低音单元的输入功率加权值小于阈值C1时，悬架作动器功率保持最低功率输入，不再随发音单元输入功率同比例变化；当低音单元的输入功率加权值大于阈值D1时，悬架作动器功率保持最高功率输入，不再随发音单元输入功率同比例变化。
当中音单元功率加权值最高时，如此时中音单元的输入功率加权值小于阈值C2时，悬架作动器功率保持最低功率输入，不再随发音单元输入功率同比例变化；当中音单元的输入功率加权值大于阈值D2时，悬架作动器功率保持最高功率输入，不再随发音单元输入功率同比例变化；
当高音单元功率加权值最高时，如此时高音单元的输入功率加权值小于阈值C3时，悬架作动器功率保持最低功率输入，不再随发音单元输入功率同比例变化；当高音单元的输入功率加权值大于阈值D3时，悬架作动器功率保持最高功率输入，不再随发音单元输入功率同比例变化。
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。
Claims (10)
1.一种全主动悬架***配合车载娱乐***随音乐同步律动的方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、主动悬架律动***激活：
提取音符扬声器功率输入脉冲，作为主动悬架作动器输入脉冲频率，进行主动悬架律动***激活；
b、主动悬架随音乐作动形式分类：
获取当前音响***信息，包括音响主控***分频器信息、音响总功率、低音单元功率、中音单元功率及高音单元功率；其中，低音单元功率加权值为P，中音单元功率加权值为Q，高音单元频率加权值为R；
c、依据当前各发音单元功率加权值划分作动模式；
d、对左右声道音乐输入控制；
e、对功率的门限控制。
2.根据权利要求1所述的一种全主动悬架***配合车载娱乐***随音乐同步律动的方法，其特征在于，步骤c，具体包括以下步骤：
c1、判断各发音单元功率加权值是否超过阈值a：
c2、如均未超过则主动悬架***不作反应，如超过则进行进一步判断。
3.根据权利要求2所述的一种利用全主动悬架***配合车载娱乐***随音乐同步律动的方法，其特征在于，所述判断步骤为：
c21、如低音单元功率加权值最高，则使用低频同步律动，低频同步律动形式为整车四个作动器同时同步作动；
c22、如中音单元功率加权值最高，则使用中频同步律动，中频同步律动形式为靠近听音者的单轴作动；
c23、如高音单元功率加权值最高，则使用高频同步律动，高频为远离听音者的单轴作动。
4.根据权利要求1所述的一种全主动悬架***配合车载娱乐***随音乐同步律动的方法，其特征在于，步骤d，具体包括以下步骤：
d1、对中音和高音单元等区分左右声道的扬声器，当中音单元功率加权值最高，使用中频同步律动功能时，依据左右发音单元功率比值决定左右侧作动器是否同步作动；
d2、当高音单元功率加权值最高，使用高频同步律动功能时，依据左右发音单元功率比值决定左右侧作动器是否同步作动。
5.根据权利要求4所述的一种全主动悬架***配合车载娱乐***随音乐同步律动的方法，其特征在于，步骤d1，依据左右发音单元功率比值决定左右侧作动器是否同步作动，具体为：
d11、当左声道与右声道功率比大于b，则左侧悬架作动器单独作动；
d12、当左声道与右声道功率比小于1/b，则右侧悬架作动器单独作动；
d13、当左声道与右声道功率比介于1/b与b之间，则左右作动器同步作动。
6.根据权利要求4所述的一种全主动悬架***配合车载娱乐***随音乐同步律动的方法，其特征在于，步骤d2，依据左右发音单元功率比值决定左右侧作动器是否同步作动，具体为：
d21、当左声道与右声道功率比大于B，则左侧悬架作动器单独作动；
d22、当左声道与右声道功率比小于1/B，则右侧悬架作动器单独作动；
d23、当左声道与右声道功率比介于1/B与B之间，则左右作动器同步作动。
7.根据权利要求1所述的一种全主动悬架***配合车载娱乐***随音乐同步律动的方法，其特征在于，步骤e，具体为：同步律动时悬架的作动器功率与主要发音单元的输入功率加权值同比例，比例系数为k。
8.根据权利要求7所述的一种全主动悬架***配合车载娱乐***随音乐同步律动的方法，其特征在于当低音单元功率加权值最高时，如此时低音单元的输入功率加权值小于阈值C1时，悬架作动器功率保持最低功率输入，不再随发音单元输入功率同比例变化；当低音单元的输入功率加权值大于阈值D1时，悬架作动器功率保持最高功率输入，不再随发音单元输入功率同比例变化。
9.根据权利要求7所述的一种全主动悬架***配合车载娱乐***随音乐同步律动的方法，其特征在于当中音单元功率加权值最高时，如此时中音单元的输入功率加权值小于阈值C2时，悬架作动器功率保持最低功率输入，不再随发音单元输入功率同比例变化；当中音单元的输入功率加权值大于阈值D2时，悬架作动器功率保持最高功率输入，不再随发音单元输入功率同比例变化。
10.根据权利要求7所述的一种全主动悬架***配合车载娱乐***随音乐同步律动的方法，其特征在于：当高音单元功率加权值最高时，如此时高音单元的输入功率加权值小于阈值C3时，悬架作动器功率保持最低功率输入，不再随发音单元输入功率同比例变化；当高音单元的输入功率加权值大于阈值D3时，悬架作动器功率保持最高功率输入，不再随发音单元输入功率同比例变化。
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