本發(fā)明涉及汽車動力分配的方式，具體的說涉及一種越野車后橋動力分配的優(yōu)化方法。

背景技術(shù)：

一般情況下，越野車在通過各種路況的時候，會對后橋輪間的動力進行分配。但是，有些越野車在通過有凹坑的路面時，還不能做到根據(jù)路面情況對后橋動力進行自動調(diào)整。因此，尋找一種能夠根據(jù)路面情況對后橋動力進行自動分配，提高越野車在凹坑路面的通過性的方法是十分必要的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供一種越野車后橋動力分配的優(yōu)化方法，使得越野車在通過有凹坑的路面時，能夠根據(jù)路面情況對后橋動力進行調(diào)整。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種越野車后橋動力分配的優(yōu)化方法，具有后橋動力分配裝置，所述后橋動力分配裝置包括圖像采集系統(tǒng)、ECU控制系統(tǒng)，所述圖像采集系統(tǒng)獲取路面凹坑圖像數(shù)據(jù)信息，所述ECU控制系統(tǒng)根據(jù)得到的路面凹坑圖像數(shù)據(jù)信息控制差速器對后橋兩輪間動力進行分配。

進一步地，所述圖像采集系統(tǒng)包括CCD相機、線激光器、點激光器，所述點激光器包括第一點激光器、第二點激光器，所述線激光器的豎向位置位于第一點激光器、第二點激光器之間，所述線激光器與第一點激光器、第二點激光器的軸線平行，所述線激光器、第一點激光器、第二點激光器與水平路面成傾斜狀；

所述線激光器，用于發(fā)出線激光；

所述點激光器，用于標定基準點；

所述CCD相機：用于得到車輛前方的路面圖像。

進一步地，所述的一種越野車后橋動力分配的優(yōu)化方法具有如下步驟：

步驟1：由線激光器發(fā)出一條線激光，這條激光線照射到被測路面上，由于路面的高低不平，得到線激光曲線；

步驟2：利用CCD相機拍攝車輪前方的線激光曲線，得到車輪前方的路面圖像；

步驟3：對路面圖像進行預(yù)處理，消除車轍圖像的噪音；

步驟4：對路面圖像進行灰度化處理消除孤點噪音；

步驟5：對路面圖像進行最大方差閾值處理；

步驟6：提取出線激光曲線的條紋中心和基準點中心的坐標，通過線激光器、點激光器和CCD相機三者之間的物象關(guān)系，擬合實際的路面橫斷面形狀，計算車轍深度值；

步驟7：將車轍深度值輸出至ECU控制單元，ECU控制單元根據(jù)事先預(yù)定的車轍深度和后橋動力分配之間的對應(yīng)關(guān)系調(diào)節(jié)后橋兩輪間的動力分配。

進一步地，步驟1中，線激光器將一條線激光通過透鏡投射到路面上；

步驟2中，CCD相機采用激光位移傳感器的三角測量法。

進一步地，步驟5中，對路面圖像進行最大方差閾值處理方法為：

利用最大方差閾值分割法進行圖像的分割；

設(shè)圖像的像素總素為S，灰度范圍為[0,a-1]，灰度值i的像素點個數(shù)為si,則i的概率為

把圖像中的像素按灰度值用閾值a分為A0和A1，A0對應(yīng)于灰度值在[a，L-1]之間的像素，則A0和A1的概率分別為

A0和A1的均值分別為

整個圖像的灰度值為u＝ω₀u₀+w₁u₁；

定義類間方差為：σ²＝ω₀(u₀-u)²+ω₁(u₁-u)²＝ω₀ω₁(u₀-u₁)²；

令a在[0，L-1]范圍內(nèi)，以步長1依次遞增取值，當σ²取最大值時，對應(yīng)的a就是最佳閾值。

進一步地，步驟6中，線激光曲線的條紋中心的提取方法為:

將模板記為K，模板的大小為m*n；

將模板的元素取為正值，即K[p][q]>0，其中p＝0,1,…,m；q＝0,1,…,n-1；設(shè)圖像大小為m行,n列，f[i][j](i＝0,1,…,m-1；j＝0,1,…,n-1)表示圖像中像素(i,j)的灰度值；

模板在圖像的某一行i進行滑動，第j列；即在(i,j)像素位置；

計算公式為:

如果有

那么第i行上線激光條紋的中心坐標即為o點處坐標。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的圖像采集系統(tǒng)獲取路面凹坑圖像數(shù)據(jù)信息，ECU控制系統(tǒng)根據(jù)得到的路面凹坑圖像數(shù)據(jù)信息控制差速器對后橋兩輪間動力進行分配，使得越野車在通過有凹坑的路面時，能夠根據(jù)路面情況對后橋動力進行調(diào)整，提高越野車在凹坑路面的通過性，并提高行駛安全。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進一步說明。

圖1是本發(fā)明的原理流程圖

圖2是本發(fā)明中的圖像處理流程圖；

圖3是本發(fā)明中的CCD相機的三角測量原理圖；

圖4是本發(fā)明的線激光器、第一點激光器、第二點激光器的安裝示意圖；

其中:1、線激光器，2、CCD相機，21、透鏡，22、接收透鏡，3、第一點激光器，4、第二點激光器。

具體實施方式

現(xiàn)在結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。這些附圖均為簡化的示意圖僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。

一種越野車后橋動力分配的優(yōu)化方法，具有后橋動力分配裝置，所述后橋動力分配裝置包括圖像采集系統(tǒng)、ECU控制系統(tǒng)，所述圖像采集系統(tǒng)獲取路面凹坑圖像數(shù)據(jù)信息，所述ECU控制系統(tǒng)根據(jù)得到的路面凹坑圖像數(shù)據(jù)信息控制差速器對后橋兩輪間動力進行分配。

如圖1、圖3、如圖4所示，所述圖像采集系統(tǒng)包括CCD相機2、線激光器1、點激光器，所述點激光器包括第一點激光器3、第二點激光器4，所述線激光器1的豎向位置位于第一點激光器3、第二點激光器之間4，所述線激光器1與第一點激光器3、第二點激光器4的軸線平行，所述線激光器1、第一點激光器3、第二點激光器4與水平路面成傾斜狀；

所述線激光器1，用于發(fā)出線激光；

所述點激光器，用于標定基準點；

所述CCD相機2：用于得到車輛前方的路面圖像。

如圖1、圖2所示，所述的一種越野車后橋動力分配的優(yōu)化方法具有如下步驟：

步驟1：由線激光器發(fā)出一條線激光，這條激光線照射到被測路面上，由于路面的高低不平，得到線激光曲線；

步驟2：利用CCD相機拍攝車輪前方的線激光曲線，得到車輪前方的路面圖像；

步驟3：對路面圖像進行預(yù)處理，消除車轍圖像的噪音；

步驟4：對路面圖像進行灰度化處理消除孤點噪音；

步驟5：對路面圖像進行最大方差閾值處理；

步驟6：提取出線激光曲線的條紋中心和基準點中心的坐標，通過線激光器、點激光器和CCD相機三者之間的物象關(guān)系，擬合實際的路面橫斷面形狀，計算車轍深度值；

步驟7：將車轍深度值輸出至ECU控制單元，ECU控制單元根據(jù)事先預(yù)定的車轍深度和后橋動力分配之間的對應(yīng)關(guān)系調(diào)節(jié)后橋兩輪間的動力分配。

進一步地，步驟1中，線激光器1將一條線激光通過透鏡21投射到路面上；

步驟2中，CCD相機2采用激光位移傳感器的三角測量法。三角測量法原理如下：線激光器1發(fā)出高能量線激光束，形成線激光曲線，激光經(jīng)散射，散射光被接收透鏡22接收，同時成像在CCD相機2的接收面上，從而測量出物體表面距接收CCD相機2的接收面之間的距離值。

圖3中，α為CCD相機的接收面與接收透鏡光軸之間所成的夾角，β為激光束光軸與接收透鏡光軸之間的夾角，M為接收透鏡后主面到CCD成像面的距離，N為激光束光軸和接收光軸的交點到接收透鏡前主面的距離，C為光點在CCD成像面上相對于基準點的位移，h為被側(cè)面的位移。

滿足斯凱普夫拉格條件，即：

Tanβ＝ktanα

k為接收透鏡光學(xué)系統(tǒng)橫向放大率。

進一步地，步驟5中，對路面圖像進行最大方差閾值處理方法為：

利用最大方差閾值分割法進行圖像的分割；

設(shè)圖像的像素總素為S，灰度范圍為[0,a-1]，灰度值i的像素點個數(shù)為si,則i的概率為

把圖像中的像素按灰度值用閾值a分為A0和A1，A0對應(yīng)于灰度值在[a，L-1]之間的像素，則A0和A1的概率分別為

A0和A1的均值分別為

整個圖像的灰度值為u＝ω₀u₀+w₁u₁；

定義類間方差為：σ²＝ω₀(u₀-u)²+ω₁(u₁-u)²＝ω₀ω₁(u₀-u₁)²；

令a在[0，L-1]范圍內(nèi)，以步長1依次遞增取值，當σ²取最大值時，對應(yīng)的a就是最佳閾值。

進一步地，步驟6中，線激光曲線的條紋中心的提取方法為:

將模板記為K，模板的大小為m*n；

將模板的元素取為正值，即K[p][q]>0，其中p＝0,1,…,m；q＝0,1,…,n-1；設(shè)圖像大小為m行,n列，f[i][j](i＝0,1,…,m-1；j＝0,1,…,n-1)表示圖像中像素(i,j)的灰度值；

模板在圖像的某一行i進行滑動，第j列；即在(i,j)像素位置；

計算公式為:

如果有

那么第i行上線激光條紋的中心坐標即為o點處坐標。

另外，基準點坐標的提取方式為：設(shè)4個40個像素點的直線模板l₁、l₂、l₃、l₄，分別表示水平、垂直、左斜45、右斜45。

l₁＝[f(i-15,j)f(i-14,j)…f(i,j)…f(i+14,j)f(i+15,j)]；

l₂＝[f(i,j-15)f(i,j-14)…f(i,j)…f(i,j+14)f(i,j+15)]；

l₃＝[f(i-15,j+15)f(i-14,j+14)…f(i,j)…f(i+14,j-14)f(i+15,j-15)]；

l₄＝[f(i+15,j-15)f(i+14,j-14)…f(i,j)…f(i-14,j+14)f(i-15,j+15)]；

在上述后面四個式子中都有一個全部為1的矩陣，每個矩陣都有40個1。當某一像素點(i,j)都不滿足上述四個式子，即水平、垂直、左斜45度、右斜45度四個方向都不滿足任意一個條件，則說明是點，不是線。同時通過位置區(qū)域可知，基準點都在線激光附近的條件，可以判斷基準點的位置，將基準點和激光線分離出來。

本發(fā)明的圖像采集系統(tǒng)獲取路面凹坑圖像數(shù)據(jù)信息，ECU控制系統(tǒng)根據(jù)得到的路面凹坑圖像數(shù)據(jù)信息控制差速器對后橋兩輪間動力進行分配，使得越野車在通過有凹坑的路面時，能夠根據(jù)路面情況對后橋動力進行調(diào)整，提高越野車在凹坑路面的通過性，并提高行駛安全。

以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。