專(zhuān)利名稱(chēng)：基于油門(mén)踏板位置和車(chē)速的道路縱向坡度檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于汽車(chē)安全駕駛領(lǐng)域以及信號(hào)自動(dòng)檢測(cè)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是用于車(chē)輛行駛路段坡度角動(dòng)態(tài)檢測(cè)的道路坡度角動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝。
背景技術(shù)：
道路縱向坡度的動(dòng)態(tài)檢測(cè)，對(duì)于行駛安全意義重大。根據(jù)道路的縱向坡度角對(duì)車(chē)輛速度進(jìn)行控制，可以有效提高行車(chē)的安全性。目前，縱向斜坡坡度檢測(cè)主要有GPS法及加速度計(jì)法。GPS法根據(jù)車(chē)輛的三維位置計(jì)算坡度，雖然檢測(cè)方案相對(duì)簡(jiǎn)便，可以利用單傳感器完成坡度檢測(cè)，但GPS自身的誤差對(duì)于縱向坡度的測(cè)量影響較大，測(cè)量精度不高。(David M.Bevly, Jihan Ryu, J.Christian Gerdes, Integrating INS sensors withGPS measurements for continuous estimation of vehicle sideslip, roll, and tirecornering stiffness, IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems,vol.7, n0.4, pp.483-493，December 2006.)。加速度法利用安裝在車(chē)輛的加速度計(jì)測(cè)量加速度，分解出重力加速度分量后計(jì)算路面坡度。該方法雖然簡(jiǎn)單易行，但對(duì)于安裝方式的要求很高，車(chē)輛的橫向加速度及縱向加速度計(jì)的安裝誤差會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果帶來(lái)很大誤差。(Kichun Jo, Keonyup Chu, Junsoo Kim, Myoungho Sunwoo, Distributed vehiclestate estimation system using information fusion of GPS and in-vehicle sensorsfor vehicle localization, 14th IEEE Conference on Intelligent TransportationSystems, Proceedings, pp.2009-2014，2011.)。因此，本實(shí)用新型針對(duì)上述方法的缺陷，研究如何充分利用車(chē)輛本身固有的傳感信息，以較低的成本和較高的可靠性獲得道路坡度的實(shí)時(shí)估計(jì)值。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠克服對(duì)車(chē)輛改動(dòng)大可靠性差、提高可用性的車(chē)輛行駛路段坡度角動(dòng)態(tài)檢測(cè)的道路坡度角動(dòng)態(tài)檢測(cè)的基于油門(mén)踏板位置和車(chē)輛速度的道路縱向坡度檢測(cè)裝置及方法。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:基于油門(mén)踏板位置和車(chē)輛速度的道路縱向坡度檢測(cè)裝置，該裝置包括單片機(jī)，用于檢測(cè)油門(mén)踏板位置的旋轉(zhuǎn)編碼器，用于濾波和轉(zhuǎn)換信號(hào)的光電隔離器和用于與數(shù)據(jù)輸出的串行口輸出模塊；其中，所述旋轉(zhuǎn)編碼器通過(guò)光電隔離器與所述單片機(jī)連接；所述串行口輸出模塊與所述單片機(jī)連接。本實(shí)用新型與已有的道路坡度角動(dòng)態(tài)檢測(cè)技術(shù)的不同在于:該裝置利用合力、牽引力和空氣阻力，可以得到含有坡度角信息的滾動(dòng)摩擦力和重力分量之和，從而估計(jì)出道路坡度角。簡(jiǎn)言之，結(jié)合車(chē)輛油門(mén)位置和車(chē)輛的運(yùn)動(dòng)速度，即可以估計(jì)道路的坡度角。此外，該裝置對(duì)車(chē)輛改動(dòng)小，成本低。
圖1為本實(shí)用新型道路坡度角動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置原理框圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步說(shuō)明。_[0014]如圖1為發(fā)明道路坡度角動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置原理框圖。本實(shí)用新型道路坡度角動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置，該裝置包括單片機(jī)，用于檢測(cè)油門(mén)踏板位置的旋轉(zhuǎn)編碼器，用于濾波和轉(zhuǎn)換信號(hào)的光電隔離器和用于與數(shù)據(jù)輸出的串行口輸出模塊；其中，所述旋轉(zhuǎn)編碼器通過(guò)光電隔離器與所述單片機(jī)連接；所述串行口輸出模塊與所述單片機(jī)連接。當(dāng)車(chē)輛由靜止啟動(dòng)且行駛路程在(T50m時(shí)，車(chē)輛行駛于平路，旋轉(zhuǎn)編碼器將油門(mén)踏板位置通過(guò)光電隔離器發(fā)送給單片機(jī)，單片機(jī)根據(jù)油門(mén)踏板位置信號(hào)和速度數(shù)據(jù)得到此時(shí)坡度角的檢測(cè)結(jié)果為O度；當(dāng)車(chē)輛行駛路程在5(Tl00m時(shí)，車(chē)輛行駛于15度上坡路段，旋轉(zhuǎn)編碼器將此時(shí)油門(mén)踏板位置通過(guò)光電隔離器發(fā)送給單片機(jī)，單片機(jī)根據(jù)此時(shí)油門(mén)踏板位置信號(hào)和速度數(shù)據(jù)得到此時(shí)坡度角的檢測(cè)結(jié)果為+15度；當(dāng)車(chē)輛行駛路程在10(Tl50m時(shí)，車(chē)輛行駛于平路，此時(shí)坡度角的檢測(cè)結(jié)果為O度；當(dāng)車(chē)輛行駛路程在15(Tl90m時(shí)，車(chē)輛行駛于15度下坡路段，此時(shí)坡度角的檢測(cè)結(jié)果為-15度；當(dāng)車(chē)輛行駛路程在19(T250m時(shí)，車(chē)輛行駛于平路，此時(shí)坡度角的檢測(cè)結(jié)果為O度。以上所述僅為本實(shí)用新型的仿真實(shí)例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實(shí)用新型的這些修改和變型屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實(shí)用新型也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求1.基于油門(mén)踏板位置和車(chē)速的道路縱向坡度檢測(cè)裝置，其特征在于，該裝置包括單片機(jī)，用于檢測(cè)油門(mén)踏板位置的旋轉(zhuǎn)編碼器，用于濾波和轉(zhuǎn)換信號(hào)的光電隔離器和用于與數(shù)據(jù)輸出的串行口輸出模塊；其中，所述旋轉(zhuǎn)編碼器通過(guò)光電隔離器與所述單片機(jī)連接；所述串行口輸出模塊與所述·單片機(jī)連接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型基于油門(mén)踏板位置和車(chē)速的道路縱向坡度檢測(cè)裝置，該裝置包括單片機(jī)，用于檢測(cè)油門(mén)踏板位置的旋轉(zhuǎn)編碼器，用于濾波和轉(zhuǎn)換信號(hào)的光電隔離器和用于與數(shù)據(jù)輸出的串行口輸出模塊；其中，旋轉(zhuǎn)編碼器通過(guò)光電隔離器與單片機(jī)連接；串行口輸出模塊與單片機(jī)連接。本實(shí)用新型的有益效果是該裝置對(duì)車(chē)輛改動(dòng)小，成本低，僅需對(duì)車(chē)輛油門(mén)踏板的位置及車(chē)輛的速度進(jìn)行檢測(cè)，方法簡(jiǎn)便易行且誤判率低。
文檔編號(hào)B60W40/076GK203157990SQ201320136639
公開(kāi)日2013年8月28日 申請(qǐng)日期2013年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月25日
發(fā)明者徐令儀, 尹怡欣, 趙嶸 申請(qǐng)人:北京科技大學(xué)