[發明專利]基于陀螺儀的車輛可靠性測試數據收集分析系統在審
| 申請號： | 201811203662.3 | 申請日： | 2018-10-16 |
| 公開（公告）號： | CN109342080A | 公開（公告）日： | 2019-02-15 |
| 發明（設計）人： | 王文揚;龔進峰;戎輝;唐風敏;陳正;袁安錄;王杰;張丙酉 | 申請（專利權）人： | 中國汽車技術研究中心有限公司;中汽研（天津）汽車工程研究院有限公司 |
| 主分類號： | G01M17/007 | 分類號： | G01M17/007 |
| 代理公司： | 天津濱海科緯知識產權代理有限公司 12211 | 代理人： | 薛萌萌 |
| 地址： | 300300 *** | 國省代碼： | 天津;12 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 實驗裝置 陀螺儀 測試數據收集 車輛可靠性 后臺服務器 測試過程 分析系統 行駛軌跡 主控芯片 數據存儲模塊 車輛耐久性 測試實驗 測試數據 車輛測試 車輛狀況 處理數據 電源模塊 路面狀況 全程記錄 收集數據 行駛里程 可視化 調用 可讀性 路段 | ||
1.基于陀螺儀的車輛可靠性測試數據收集分析系統，其特征在于：包括車載實驗裝置、以及后臺服務器，所述車載實驗裝置用于收集數據，所述后臺服務器用于處理數據；所述車載實驗裝置包括主控芯片，所述主控芯片連接can通信模塊、GPS定位模塊、4G通信模塊、電源模塊、EMMC數據存儲模塊、RTC時鐘電路模塊、陀螺儀模塊和USB模塊。
2.根據權利要求1所述的基于陀螺儀的車輛可靠性測試數據收集分析系統，其特征在于：所述CAN通信模塊用于將車輛CAN線上的數據進行采集，包括整車狀況數據、電池數據、儀表數據、位置數據、陀螺儀數據等，其中，CAN通信模塊采用的型號為TJA1043T。
3.根據權利要求1所述的基于陀螺儀的車輛可靠性測試數據收集分析系統，其特征在于：所述GPS定位模塊通過高速串口掛接在主控芯片外圍，車輛通過4G通信模塊每隔100ms向后臺監控終端發送實時位置信息，將這些位置信息在地圖上進行標記，形成密集的點，經過一段時間，將這些點連接形成行駛路線，其中，GPS定位模塊采用的型號為ATGM336H-5N-7X。
4.根據權利要求1所述的基于陀螺儀的車輛可靠性測試數據收集分析系統，其特征在于：所述4G通信模塊內含TCP/IP通信協議，通過串口與主控芯片連接，串口發送AT指令控制4G通信模塊連接到指定的IP和端口，連接上服務器后，主控芯片發送AT指令控制4G通信模塊發送打包的數據；也可接收來自服務器下發的命令數據，通過USB發送給主控芯片，主控芯片將數據解析后，進行相應的操作，其中，4G通信模塊采用的型號為EC20_R2.1_U0101-A。
5.根據權利要求1所述的基于陀螺儀的車輛可靠性測試數據收集分析系統，其特征在于：所述電源模塊用于將輸入電壓范圍擴大為9～36V，為各個模塊提供3.3V、5V等電源電壓，其中，電源模塊采用的型號為MP1584EN。
6.根據權利要求1所述的基于陀螺儀的車輛可靠性測試數據收集分析系統，其特征在于：所述EMMC數據存儲模塊，用于將發送的數據，以txt文件形式存儲，可存儲整個測試過程內的日志；通過SDIO總線將存儲模塊掛接在主控芯片上，使傳輸速率更快更高效，其中，EMMC數據存儲模塊采用的型號為KLM8G1GEND-B031。
7.根據權利要求1所述的基于陀螺儀的車輛可靠性測試數據收集分析系統，其特征在于：所述陀螺儀模塊連接在主控芯片的I2C總線接口上，主控芯片每50ms讀取一次陀螺儀的數據，可以采集到車輛的加速度與傾斜角度等信息，還作為終端的喚醒源之一，當加速度過大或傾角過大時，終端向平臺發送警告信息報文，平臺向車主發送短信提醒，其中，陀螺儀模塊采用的型號為LSM6DSL。
8.根據權利要求7所述的基于陀螺儀的車輛可靠性測試數據收集分析系統，其特征在于：所述陀螺儀用于判定路面的平整度，具體的處理過程如下：
(1)把測試場地的路況分為m個等級，再把車速從0到最高車速vmax等分為n個速度區間，每個區間步長為h,
(2)對于每個速度區間，車載實驗裝置讀取數據，如果陀螺儀輸出數據比較集中則說明路面比較平滑，如果不集中，則讀取當前速度v∈(vi,vi+1)，讀取在一個掃描周期內的振動次數N，每振動一次幅值的最大值最小值分別為和則平均幅值閾值為平均幅值上下浮動p個百分點，即將幅值內的點全部過濾掉，剩下M個振動點，計算這M個點的方差根據方差推斷路面不平整度等級。
9.根據權利要求3所述的基于陀螺儀的車輛可靠性測試數據收集分析系統，其特征在于：當沒有GPS信號時，車載實驗裝置讀取陀螺儀數據，根據公式計算出車輛左右及前后的偏移距離并據此計算出偏移路線，補到行駛路線中。
10.基于陀螺儀的車輛可靠性測試數據收集分析方法，其特征在于：具體包括如下步驟：
(1)設定陀螺儀數據讀取周期小于所述GPS數據讀取周期的一般，設定所述GPS數據讀取周期不超過100毫秒；
(2)GPS數據讀取期間，車身該次位置標記之前，陀螺儀共讀數兩次，第一次讀數與上周期第二次讀數比較，第二次讀數與本周期所述第一次數據比較，在一個所述GPS數據讀取周期內，兩次陀螺儀數據讀取并比較完成后判斷車身有無偏航，即有無左右加速度；
(3)如果車身無偏航情況，路線形成按照所述GPS信號進行標記；若車身有偏航，所讀取的陀螺儀數據中肯定有向左或向右的加速度值，根據信號持續時間計算出偏航距離，并與GPS讀取的位置進行比較整合優化，將優化后的數據作為路線形成的數據使用；
(4)在上述步驟2中，陀螺儀讀取的數據可以判斷路面的平整度，當路面有顛簸時，車身會產生激烈的左右傾斜和上下振動，在同樣的顛簸路面也會隨著車速的不同而產生不同的數據集合，將這些數據用中位值平均濾波算法進行濾波，得到可用數據值；與該車速下的閾值比較，得到路面的平整度，將測試得到的平整度與實際平整度比較，若有偏差則矯正閾值。
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