一种车辆行驶上下坡状态判定的方法和装置

摘要

本发明公开了一种利用加速度传感器和陀螺进行车辆行驶上下坡状态判定的方法和装置，所述方法包括步骤：S1、数据采集，获取车速、陀螺仪读值、加速度计读值，其中车速为V(t)，陀螺仪测量值为gyro(t)，加速度计读值为ax(t)、ay(t)、az(t)，分别对应三轴加速度计的三个方向；S2、根据陀螺仪读值计算出转弯角速度；S3、测量安装角；S4、使用悬挂修正系数计算悬挂修正值；S5、计算转弯修正值；S6、计算实时坡度，平均坡度，判断坡度类型。通过本发明，可以更为精确地判断车辆当前所处的坡度状态。

主权项

一种利用加速度传感器和陀螺进行车辆行驶上下坡状态判定的方法，其特征在于包括步骤：S1、数据采集，获取车速、陀螺仪读值、加速度计读值，其中车速为V(t)，陀螺仪测量值为gyro(t)，加速度计读值为ax(t)、ay(t)、az(t)，分别对应三轴加速度计的三个方向；S2、根据陀螺仪读值计算出转弯角速度，转弯角速度w＝(gyro(t)‑mid)*gyro_scale_factor，其中mid为陀螺中值，gyro_scale_factor为转弯比例因子；S3、测量安装角，轴向安装角的计算公式：其中xAngle为轴向安装角角度,ax(t)，ay(t)，az(t),分别对应加速度计三轴加速度计的三个方向的测量值；S4、使用悬挂修正系数计算悬挂修正值，悬挂修正值的计算公式为：change1(t)＝av(t)*k1*cos(xAngle),其中k1为悬挂修正系数,通过对车辆进行直线加减速测试得出，获得方式为：通过手动调整使得加速度计在三个方向与车辆本身基本一致；车辆进行直线加减速行驶，记录加速度计测量出的车辆前进方向上的加速度值ax(t)和根据车速计算出的加速度值av(t)；瞬间悬挂修正系数k1(t)的近似计算公式为:$k1\left(t\right)=\frac{ax\left(t\right)}{av\left(t\right)};$S5、计算转弯修正值，转弯修正值的计算公式为：change2(t)＝L*w(t)*w(t)*k2，其中L为车辆轴长，w(t)为转弯角速度，k2为转弯修正系数；转弯修正系数k2的获得方式为：a.通过手动调整使得加速度计在三个方向与车辆本身基本一致；b.车辆进行匀速转弯行驶，记录加速度计测量出的车辆前进方向上的加速度值ax(t)和根据陀螺仪测量出的转弯角速度w(t)；c.通过下述公式计算k2(t)为瞬间转弯修正系数；S6、计算实时坡度，平均坡度，判断坡度类型，实时坡度的计算公式为：ax_new(t)＝ax(t)‑change1(t)+change2(t)ay_new(t)＝ay(t)az_new(t)＝az(t)‑av(t)*sin(xAngle)$Angle\left(t\right)=\arcsin \left(\frac{ax\_new\left(t\right)}{\sqrt{ax\_new{\left(t\right)}^2+ay\_new{\left(t\right)}^2+az\_new{\left(t\right)}^2}}\right)-xAngle$平均坡度的计算公式：ax_new(t)_n＝ax(t)_n‑change1(t)_n+change2(t)_nay_new(t)_n＝ay(t)_naz_new(t)_n＝az(t)_n‑av(t)_n*sin(xAngle)$Angle{\left(t\right)}_n=\arcsin \left(\frac{ax\_new{\left(t\right)}_n}{\sqrt{ax\_new{{\left(t\right)}_n}^2+ay\_new{{\left(t\right)}_n}^2+az\_new{{\left(t\right)}_n}^2}}\right)-xAngle.$