[發明專利]基于嵌入式系統的車載道路坡度識別裝置

無效

• 申請號: 201310245482.2
• 申請日: 2013-06-20
• 公開（公告）號: CN103335633A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 黃家旺
• 申請（專利權）人: 張家港保稅區潤桐電子技術研發有限公司
• 主分類號: G01C9/00
• 分類號: G01C9/00
• 代理公司: 北京世譽鑫誠專利代理事務所(普通合伙) 11368
• 代理人: 孫國棟

1.一種基于嵌入式系統的車載道路坡度識別裝置，包括：具有兩個串口的車載嵌入式計算機，通過第一個串口與車載嵌入式計算機相連的加速度模塊，通過第二個串口與車載嵌入式計算機相連的車速模塊；所述加速度模塊由一個加速度傳感器，一個模擬-數字轉換模塊和一個單片機構成，該加速度傳感器的輸出端通過模擬-數字轉換模塊與單片機相連，所述單片機通過串口與所述嵌入式計算機的輸入端相連，供電模塊通過車載電源為各模塊供電。

2.如權利要求1所述的識別裝置，其中，所述加速度傳感器為單軸加速度傳感器。

3.如權利要求2所述的識別裝置，其中，所述車速模塊為全球衛星定位系統（GPS）。

4.如權利要求2所述的識別裝置，其中，所述單片機為Freescale公司生產的8位單片機MC68H908GZ16。

5.如權利要求2所述的識別裝置，其中，所述模擬-數字轉換模塊為單片機自帶的10位A/D轉換模塊。

6.如權利要求1所述的識別裝置，其中，各個模塊被集成在同一塊集成電路板上。

7.如權利要求2所述的識別裝置，其中，所述加速度傳感器的敏感軸正對車頭方向。

8.如權利要求2所述的識別裝置，其中，測量道路坡度是按照如下步驟進行的，(1)設置上一時刻車速v(t-1)和上一時刻傳感器加速度a_s(t-1)為無效值；

(2)等待串口2接收車速數據；

(3)當串口2接收到車速數據時，順序讀取串口1緩存中接收到的t-1時刻到t時刻的所有加速度數據和串口2緩存中的車速數據；

(4)清空串口1和串口2緩存；

(5)對所述步驟(3)得到的加速度數據取代數平均值，作為當前傳感器加速度a_s(t)；

(6)若當前車速v(t)和上一時刻車速v(t-1)均有效，則根據當前車速v(t)和上一時刻車速v(t-1)計算得到上一時刻的運動加速度a_m(t-1)，否則設置上一時刻的運動加速度a_m(t-1)為無效值；

(7)若上一時刻的傳感器加速度a_s(t-1)和上一時刻的運動加速度a_m(t-1)均有效，則根據傳感器加速度a_s(t-1)和上一時刻的運動加速度a_m(t-1)計算得到道路坡度θ，作為當前識別的道路坡度值；否則設置道路坡度θ為無效值；

(8)更新當前車速v(t)為上一時刻車速v(t-1)，更新當前傳感器加速度a_s(t)為上一時刻傳感器加速度a_s(t-1)；

(9)重復步驟(3)-(8)，完成時實道路坡度的識別。

上述步驟(6)中，根據當前車速v(t)和上一時刻車速v(t-1)計算上一時刻的運動加速度a_m(t-1)的方法如下式所示：

a_m(t-1)＝[v(t)-v(t-1)]/T

其中，T是接收車速數據的時間間隔，可以通過計時器來設定。

上述步驟(7)中，根據上一時刻的傳感器加速度a_s(t-1)和上一時刻的運動加速度a_m(t-1)計算道路坡度θ的方法如下式所示：

θ=[a_s(t-1)-a_m(t-1)]/g

其中，g是重力加速度常量，取為9.8m/s²。