[發明專利]一種車輛行駛坡度與相對高度動態估計方法

無效

• 申請號: 200910088125.3
• 申請日: 2009-07-06
• 公開（公告）號: CN101598549A
• 公開（公告）日: 2009-12-09
• 發明（設計）人: 張海;高婷婷;沈曉蓉;范耀祖;周艷麗;劉倩;張曉鷗
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01C9/00
• 分類號: G01C9/00;G01C5/00
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所
• 代理人: 周長琪

1.一種車輛行駛坡度與相對高度動態估計方法，其特征在于：

步驟一、粗標設備安裝角α；

設備安裝角α的獲得方式有如下兩種：

(1)根據裝定的安裝角初始化安裝角α；

(2)測量安裝角α；

若無法提供安裝信息，設備的安裝角α通過如下公式獲得：其中G0為車輛的重力加速度，accy為單軸加速度計感應的加速度信息，θ為坡度；

步驟二、對單軸加速度計傳感器輸出的數據accy進行中位值濾波處理；

對加速度計數據進行窗口寬度為n的中位值濾波處理，得到濾波后的結果記為accy_filted，n為自然數；

步驟三、對單軸加速度計傳感器和里程儀傳感器傳輸的信息進行時間對準；

若系統具有GPS，以GPS時間為基準，對應GPS當前時間n秒的加速度輸出處理是這樣的：對加速度傳感器的時間在n和n+1之間的所有加速度數據取均值，把這個均值作為與GPS時間n秒對應的加速度數據accy_filted_AVG，這樣就實現了在時間對準原則下加速度計和里程儀數據的融合；若系統無GPS，以加速度計采集次數作為與里程儀脈沖對準依據；

步驟四、計算車輛的加速度a_車；

由里程儀傳感器每秒輸出的脈沖數odopulse和里程儀的刻度因數K_od求得車輛每秒行駛的距離Dis_ODM＝odopulse×K_od，然后計算出車輛每秒的加速度a_車：

a_車(t)＝Dis_ODM(t)-Dis_ODM(t-1)；

步驟五、計算車輛坡度θ；

計算每秒的坡度，并對安裝角進行補償，得到坡度如下：

其中G0為車輛的重力加速度；

步驟六、計算高度變化；

由車輛每秒行駛的距離Dis_ODM和每秒坡度θ計算出每秒的高度差high：

high＝Dis_ODM×sin(θ)；

步驟七、上下坡判斷；

(1)分段計算高度：設置每段時間為3秒，即每3秒進行一次積分，每3秒計算出一個高度差high_step；

(2)設置上下坡高度閾值：上坡閾值Delt_UP＝0.4，下坡閾值Delt_DOWN＝-0.4；

當high_step＞Delt_UP時則認為是在上坡，并記錄下滿足此條件的時刻，構造滿足上坡條件的時刻序列T1；

當high_step＜Delt_DOWN則認為是在下坡，并記錄下滿足此條件的時刻，構造滿足下坡條件的時刻序列T2；

(3)若時刻序列T1中相鄰元素T1(n)、T1(n+1)間的時刻差Δt＝T1(n+1)-T1(n)≤6s則認為此時間段[T1(n)，T1(n+1)]為上坡段，反之則不是；

若時刻序列T2中相鄰元素T2(n)、T2(n+1)間的時刻差Δt＝T2(n+1)-T2(n)≤6s則認為此時間段[T2(n)，T2(n+1)]為下坡段，反之則不是。