CN117284167A - 一种基于路面感知的汽车座椅调节方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于路面感知的汽车座椅调节方法及装置，所述方法包括获取车辆前方的路面信息，预测前方路面的不平整状态；根据所述不平整状态获取车辆在所述前方路面行驶时的车辆颠簸状态信息；根据所述车辆颠簸状态信息调节汽车座椅的姿态，以适应前方路面减少路面颠簸。本发明通过调节汽车座椅的姿态来减少不平整路面对乘员的振动，通过车辆已经装备的感知原件感知前方路面状态，结合车辆状态，从而得到车辆进入不平整路面后车辆随时间变化的高度变化曲线，再通过将高度变化曲线转换为汽车座椅可以调节姿态的随时间变化的垂直方向的位移曲线，用以对应汽车座椅四个支角变化，从而最终得到乘员经过不平整路面的振动情况，确保乘员尽量保持平稳。

Description

一种基于路面感知的汽车座椅调节方法及装置

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种基于路面感知的汽车座椅调节方法及装置。

背景技术

随着汽车普及率的提高，汽车可以满足各个工况的行驶环境，甚至针对越野工况的路面，汽车也能顺利通过。但是由于中国地形复杂多样，特别是山区众多，在通过地面有凸起或者凹坑的环境时，车身随着路面状态上下起伏，导致乘员跟随车身变动，即使有车辆底盘和座椅泡棉的缓冲，乘员感受到的颠簸振动依然严重。即使在城市水泥路面，依然存在减速带等会引起车辆颠簸的路况。

现在汽车底盘具有一定被动吸收路面起伏的功能，但是并不能完全确保车辆无振动，仅是减小了车辆振动的幅度，乘员依然能够感受到明显的振动和起伏。

现有技术中存在识别路面信息并调节车辆悬架的方式减小振动和起伏，但受限于车辆悬架的性能，不同车辆调节的程度不一致，仍然无法避免车辆的颠簸。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种基于路面感知的汽车座椅调节方法及装置，基于路面变化自动调节汽车座椅，以解决汽车进入颠簸路面的舒适性问题。

本发明的第一方面，提供一种基于路面感知的汽车座椅调节方法，包括：

获取车辆前方的路面信息，预测前方路面的不平整状态；

根据所述不平整状态获取车辆在所述前方路面行驶时的车辆颠簸状态信息；

根据所述车辆颠簸状态信息调节汽车座椅的姿态，以适应前方路面减少路面颠簸。

在一可选实施方式中，所述获取车辆前方的路面信息，包括：

获取车辆前方的路面图像，根据所述路面图像识别前方路面的不平整状态；或者

获取其他车辆分享的路面图像或对应车辆前方路段路面的不平整状态，所述不平整状态为与当前车辆所在状态的路面基准进行比较，得到路面平整度信息。

在一可选实施方式中，所述根据所述不平整状态获取车辆在所述前方路面行驶时的车辆颠簸状态信息，包括：

根据所述不平整状态获取车辆四个减震塔中心点Z方向的时间与位移曲线；

根据时间与位移曲线生成车辆四个减震塔中心点Z方向的时间与加速度曲线，所述时间与加速度曲线用以表征车辆颠簸状态信息。

在一可选实施方式中，所述根据所述车辆颠簸状态信息调节汽车座椅的姿态，包括：

根据车辆四个减震塔中心点Z方向的时间与加速度曲线生成汽车座椅四个支脚的时间与加速度曲线；

根据汽车座椅四个支脚的时间与加速度曲线生成汽车座椅四个支脚的时间与位移曲线；

根据汽车座椅四个支脚的时间与位移曲线调整车座椅四个支脚的高度，实现调节汽车座椅的姿态的目的。

在一可选实施方式中，所述预测前方路面的不平整状态，包括：

将路面的平整度划分为低、中、高三个等级，用以根据平整度阈值对高、中、低级别的路面状况进行预警；其中路面平整度为高时，不调节汽车座椅。

在一可选实施方式中，所述的基于路面感知的汽车座椅调节方法，还包括：

汽车座椅姿态调节完成后，检测车辆的前方道路，若检测前方道路出现不平整路面，继续调节汽车座椅姿态；若检测前方路面平整，则调整汽车座椅回到正常坐姿状态。

在一可选实施方式中，所述的基于路面感知的汽车座椅调节方法，还包括：通过激光雷达的点云数据，确定路面基准直线，用基准直线与摄像头获得3D路面图像，确定路面凹坑与凸起位置与高度，根据路面凹坑与凸起位置与高度获得路面的平整度。

本发明的第二方面，提供一种基于路面感知的汽车座椅调节装置，包括：

获取模块，用于获取车辆前方的路面信息，预测前方路面的不平整状态；

处理模块，用于根据所述不平整状态获取车辆在所述前方路面行驶时的车辆颠簸状态信息；

调节模块，用于根据所述车辆颠簸状态信息调节汽车座椅的姿态，以适应前方路面减少路面颠簸。

本发明的第三方面，提供一种电子设备，包括：

至少一个处理器；以及与所述处理器通信连接的至少一个存储器，其中：所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如本发明实施例的第一方面所述的方法。

本发明的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被计算机运行时，执行如本发明实施例的第一方面所述的方法。

本发明通过获取车辆前方的路面信息，预测前方路面的不平整状态；根据所述不平整状态获取车辆在所述前方路面行驶时的车辆颠簸状态信息；再根据所述车辆颠簸状态信息调节汽车座椅的姿态，以适应前方路面减少路面颠簸；实现了根据路面情况调节汽车座椅，在经过不平整路面时减少乘客在车辆行驶过程中的颠簸感，改善乘车体验。

附图说明

图1为本发明实施例中一种基于路面感知的汽车座椅调节方法的流程示意图。

图2为本发明实施例中另一种基于路面感知的汽车座椅调节方法的流程示意图。

图3为本发明实施例中汽车座椅调节曲线生成示意图。

图4为本发明实施例中另一种基于路面感知的汽车座椅调节装置的模块示意图。

图5为根据本发明的一个实施例的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。

应当理解，本披露的说明书和权利要求书中使用的术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。还应当理解，在此本披露说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的，而并不意在限定本披露。

请参阅图1，本发明提供一种基于路面感知的汽车座椅调节方法，包括以下步骤：

步骤100：获取车辆前方的路面信息，预测前方路面的不平整状态。

具体的，通过车辆已经装备的感知原件，如摄像头、激光雷达或毫米波雷达等感知前方路面，然后与目前车辆的车身所在状态的路面基准进行比较，得到路面是否平整的信息。

在一些实施例中，获取车辆前方的路面图像，根据所述路面图像识别前方路面的不平整状态。

示例地，采用双目摄像头检测车辆行驶方向的图像，左右摄像头采集的图像可以生成3D路面图像。通过激光雷达采集的点云数据，确定路面基准直线，用基准直线与摄像头得到的3D路面图像，确定路面凹坑与凸起位置与高度，从而判定路面平整度。如根据路面凹坑与凸起高度计算路面平整度。 进一步还可以结合车辆状态，如车辆速度、车辆重量、底盘姿态、汽车座椅的状态等，确定车辆与前方路面状况之间的距离，获得车辆进入颠簸路面的时刻并同时调整调整汽车座椅。

在其他一些实施例中，可以获取其他车辆分享的路面图像或对应车辆前方路段路面的不平整状态，所述不平整状态为与当前车辆所在状态的路面基准进行比较，得到路面平整度信息。例如其他车辆经过颠簸路段后，将识别到的路面平整度信息及该路段的位置信息上传至云端，通过云端可以提前识别该路段的平整度信息。当然其他车辆也可以直接将该路段的视频、雷达数据上传至云端。

步骤200：根据所述不平整状态获取车辆在所述前方路面行驶时的车辆颠簸状态信息。

该步骤是将路面不平整对车辆的颠簸影响转换为汽车座椅的调节数据，以便于根据该调节数据调节汽车座椅缓冲车辆的颠簸。

在一实施例中，所述不平整状态可以通过车辆车身的四个减震塔中心的时间-位移曲线表示车辆经过不平整路面的车辆状态。然后再将车辆状态转换为汽车座椅四个支脚的时间-位移曲线，从而可以得知车辆在某个时刻车辆车身的颠簸位移，针对该颠簸位移调节汽车座椅的四个支脚即可达到缓冲颠簸的目的，对于颠簸路况进行过滤缓冲，为乘员提供舒适乘坐环境。

步骤300：根据所述车辆颠簸状态信息调节汽车座椅的姿态，以适应前方路面减少路面颠簸。

获得座椅四个支脚的时间-位移曲线，进而可以综合得到乘员的时间-位移曲线，即为乘员感受到的随时间颠簸的状态；通过调节汽车座椅的上下姿态可以缓冲路面颠簸。

本发明通过调节汽车座椅的姿态来减少不平整路面对乘员的振动，通过车辆已经装备的感知原件感知前方路面状态，结合车辆状态，从而得到车辆进入不平整路面后车辆随时间变化的高度变化曲线，再通过将高度变化曲线转换为汽车座椅可以调节姿态的随时间变化的垂直方向的位移曲线，用以对应汽车座椅四个支角变化，从而最终得到乘员经过不平整路面的振动情况，确保乘员尽量保持平稳。

请参阅图2所示，图2为本发明实施例中另一种基于路面感知的汽车座椅调节方法的流程示意图。所述汽车座椅调节方法包括以下步骤：

步骤201：激光雷达生成路面点云数据，视觉摄像头生成路面图像；

步骤202：判断路面是否平整；

通过激光雷达和视觉摄像头得到的路面数据与目前车辆车身所在状态的路面基准进行比较，得到路面平整度信息。例如前方路面的凸起与凹坑的高度差大于预设阈值则为不平整。

步骤211：若路面平整则结束对前方路段的识别，继续识别下一路段；

步骤203：若路面不平整，则判断路面平整度是否大于阈值；

示例地，通过激光雷达的点云数据，确定路面基准直线，用基准直线与摄像头获得3D路面图像，确定路面凹坑与凸起位置与高度，根据路面凹坑与凸起位置与高度获得路面的平整度。

例如，根据路面凹坑与凸起高度计算路面平整度，如果路面显示平整，则此***流程结束；如果检查路面显示不平整，根据检查结果判断路面平整度是否超过阀值，如果超过阀值，则对乘员发出道路预警信息，如果未超过阀值，则通过程序调整座椅。

步骤211：若路面平整度是否大于阈值则结束，不需要调整；

步骤204：若路面平整度是否小于阈值则获取路面信息、车辆行驶信息、座椅姿态；

步骤205：依据点云数据、路面图像、车辆行驶位置、速度和地盘姿态、座椅状态信息，生成进入不平路面时的车辆状态；

例如，依据形成的路面点云数据和路面图像，综合车辆行驶位置、速度、底盘姿态和汽车座椅状态等信息，可以生成车辆进入不平整路面后的车辆姿态信息。

步骤206：生成车辆Z方向的时间-位移曲线；

步骤207：生成车辆Z方向的时间-加速度曲线；

步骤208：转化为座椅Z方向的时间-加速度曲线；

步骤209：转化为座椅Z方向的时间-位移曲线；

步骤210：根据座椅Z方向的时间-位移曲线调整座椅姿态。

在一实施例中，Z方向为车辆的高度方向，具体可根据所述不平整状态获取车辆四个减震塔中心点Z方向的时间与位移曲线；然后根据时间与位移曲线生成车辆四个减震塔中心点Z方向的时间与加速度曲线，所述时间与加速度曲线用以表征车辆颠簸状态信息。

接着根据车辆四个减震塔中心点Z方向的时间与加速度曲线生成汽车座椅四个支脚的时间与加速度曲线；再根据汽车座椅四个支脚的时间与加速度曲线生成汽车座椅四个支脚的时间与位移曲线；最后根据汽车座椅四个支脚的时间与位移曲线调整车座椅四个支脚的高度，实现调节汽车座椅的姿态的目的。

如参阅图3所示，车辆感知路面信息后，生成车辆垂直路面移动的曲线，然后转化为座椅调整曲线，最终根据座椅调整曲线调整汽车座椅的姿态，最终利用座椅调整曲线底线路面致使车辆颠簸的曲线。

进一步地，可将路面的平整度划分为低、中、高三个等级，用以根据平整度阈值对高、中、低级别的路面状况进行预警；其中路面平整度为高时，不调节汽车座椅。

示例地，视觉摄像头，检测车辆前进方向的道路路面状况，通过包含左摄像头和右摄像头的双目摄像头拍摄道路图像；通过激光雷达扫描车辆前进方向的路面点云数据状况，确定路面基准直线。根据路面基准信息与点云数据、路面图像合成的数据对比，确定路面平整度。如果路面平整度判断为高，表明路面平整度较高，通过底盘吸振功能，就能保证乘员保持平稳，无需座椅介入调节。如果路面平整度判断为中，表面路面平整度较低，通过底盘吸振功能，已无法保证乘员保持平稳，需要座椅介入调节，提示车辆即将进入的路面为不适合车辆行驶区域；如果路面平整度判断为低，表面路面状态恶劣，综合车辆状态，如底盘状态、离地间隙和车辆速度等，车辆向乘员发出预警信息，给予驾驶员道路预计信息。

本发明所述的方法基于摄像头检测图像匹配结合车载激光雷达扫描路面进行路面平整度检测，并给出相应路面评级。手动驾驶时，可以给驾驶员提供路面信息，对于恶劣路况给出警报，对于颠簸路况，进行过滤缓冲，为乘员提供舒适乘坐环境；自动驾驶时，可以为车载决策模块提供路面信息，***可以根据路面信息判断是否绕行或前进，保障行驶安全与舒适。

更进一步地，汽车座椅姿态调节完成后，检测车辆的前方道路，若检测前方道路出现不平整路面，继续调节汽车座椅姿态；若检测前方路面平整，则调整汽车座椅回到正常坐姿状态。

示例地，座椅姿态调节完成后，视觉摄像头和激光雷达继续检测前方道路，若检测前方道路出现不平整路面，车辆对乘员给出预警，座椅继续调节姿态，车辆持续检测前方路面；若检测前方路面平整，则调整座椅回到正常坐姿状态，从而保持乘员舒适和安全。另外若检测出的路面处于高平整度阀值，座椅调整回正常坐姿或者维持正常坐姿，车辆保持持续路面检测。

请参阅图4，本发明还提供一种基于路面感知的汽车座椅调节装置，包括：

获取模块41，用于获取车辆前方的路面信息，预测前方路面的不平整状态；例如获取车辆前方的路面图像，根据所述路面图像识别前方路面的不平整状态；又例如获取其他车辆分享的路面图像或对应车辆前方路段路面的不平整状态，所述不平整状态为与当前车辆所在状态的路面基准进行比较，得到路面平整度信息。

处理模块42，用于根据所述不平整状态获取车辆在所述前方路面行驶时的车辆颠簸状态信息；

调节模块43，用于根据所述车辆颠簸状态信息调节汽车座椅的姿态，以适应前方路面减少路面颠簸。

在一实施例中，所述处理模块42还用于根据所述不平整状态获取车辆四个减震塔中心点Z方向的时间与位移曲线；根据时间与位移曲线生成车辆四个减震塔中心点Z方向的时间与加速度曲线，所述时间与加速度曲线用以表征车辆颠簸状态信息。

在一实施例中，所述调节模块43还用于根据车辆四个减震塔中心点Z方向的时间与加速度曲线生成汽车座椅四个支脚的时间与加速度曲线；根据汽车座椅四个支脚的时间与加速度曲线生成汽车座椅四个支脚的时间与位移曲线；根据汽车座椅四个支脚的时间与位移曲线调整车座椅四个支脚的高度，实现调节汽车座椅的姿态的目的。

在本发明的其他实施例中，所述汽车座椅调节装置还包括恢复模块，所述恢复模块用于在汽车座椅姿态调节完成后，检测车辆的前方道路，若检测前方道路出现不平整路面，继续调节汽车座椅姿态；若检测前方路面平整，则调整汽车座椅回到正常坐姿状态。

在本发明的其他实施例中，所述汽车座椅调节装置还包括预警模块，所述预警模块用于将路面的平整度划分为低、中、高三个等级，用以根据平整度阈值对高、中、低级别的路面状况进行预警；其中路面平整度为高时，不调节汽车座椅或启动所述恢复模块恢复汽车座椅的姿态。

针对目前存在的复杂路面状态，即包含较为恶劣的山区路况、也包含了路面平整的城市路况，利用目前已经普及的激光感应设备，通过感知路面状态，调节座椅姿态，合并车辆与座椅姿态，综合得到乘员振幅较小的结果，从而极大地提高乘员舒适性。

如图5所示，本发明还提供一种电子设备，包括：

至少一个处理器；以及与所述处理器通信连接的至少一个存储器，其中：所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行上述基于路面感知的汽车座椅调节方法。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述基于路面感知的汽车座椅调节方法。

可以理解，计算机可读存储介质可以包括：能够携带计算机程序的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器 (ROM ，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory)、以及软件分发介质等。计算机程序包括计算机程序代码。计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读存储介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器（ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory)、以及软件分发介质等。

在本发明的某些实施方式中，电子设备可以包括控制器或处理器，控制器是一个单片机芯片，集成了处理器、存储器，通信模块等。处理器可以是指控制器包含的处理器。处理器可以是中央处理单元（Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器（Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路（Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array，FPGA）或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明地优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各实例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种基于路面感知的汽车座椅调节方法，其特征在于，包括：

获取车辆前方的路面信息，预测前方路面的不平整状态；

根据所述不平整状态获取车辆在所述前方路面行驶时的车辆颠簸状态信息；

根据所述车辆颠簸状态信息调节汽车座椅的姿态，以适应前方路面减少路面颠簸。

2.根据权利要求1所述的基于路面感知的汽车座椅调节方法，其特征在于，所述获取车辆前方的路面信息，包括：

获取车辆前方的路面图像，根据所述路面图像识别前方路面的不平整状态；或者

获取其他车辆分享的路面图像或对应车辆前方路段路面的不平整状态，所述不平整状态为与当前车辆所在状态的路面基准进行比较，得到路面平整度信息。

3.根据权利要求1所述的基于路面感知的汽车座椅调节方法，其特征在于，所述根据所述不平整状态获取车辆在所述前方路面行驶时的车辆颠簸状态信息，包括：

根据所述不平整状态获取车辆四个减震塔中心点Z方向的时间与位移曲线；

根据时间与位移曲线生成车辆四个减震塔中心点Z方向的时间与加速度曲线，所述时间与加速度曲线用以表征车辆颠簸状态信息。

4.根据权利要求3所述的基于路面感知的汽车座椅调节方法，其特征在于，所述根据所述车辆颠簸状态信息调节汽车座椅的姿态，包括：

根据车辆四个减震塔中心点Z方向的时间与加速度曲线生成汽车座椅四个支脚的时间与加速度曲线；

根据汽车座椅四个支脚的时间与加速度曲线生成汽车座椅四个支脚的时间与位移曲线；

根据汽车座椅四个支脚的时间与位移曲线调整车座椅四个支脚的高度，实现调节汽车座椅的姿态的目的。

5.根据权利要求2所述的基于路面感知的汽车座椅调节方法，其特征在于，所述预测前方路面的不平整状态，包括：

将路面的平整度划分为低、中、高三个等级，用以根据平整度阈值对高、中、低级别的路面状况进行预警；其中路面平整度为高时，不调节汽车座椅。

6.根据权利要求1所述的基于路面感知的汽车座椅调节方法，其特征在于，还包括：

汽车座椅姿态调节完成后，检测车辆的前方道路，若检测前方道路出现不平整路面，继续调节汽车座椅姿态；若检测前方路面平整，则调整汽车座椅回到正常坐姿状态。

7.根据权利要求1所述的基于路面感知的汽车座椅调节方法，其特征在于，还包括：通过激光雷达的点云数据，确定路面基准直线，用基准直线与摄像头获得3D路面图像，确定路面凹坑与凸起位置与高度，根据路面凹坑与凸起位置与高度获得路面的平整度。

8.一种基于路面感知的汽车座椅调节装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取车辆前方的路面信息，预测前方路面的不平整状态；

处理模块，用于根据所述不平整状态获取车辆在所述前方路面行驶时的车辆颠簸状态信息；

调节模块，用于根据所述车辆颠簸状态信息调节汽车座椅的姿态，以适应前方路面减少路面颠簸。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

至少一个处理器；以及与所述处理器通信连接的至少一个存储器，其中：所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如权利要求1至7中任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被计算机运行时，执行如权利要求1至7中任一项所述的方法。