基于油门踏板位置和车速的道路纵向坡度检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术基于油门踏板位置和车速的道路纵向坡度检测装置及方法，该装置由单片机，旋转编码器，光电隔离器和串行口输出模块组成；该方法根据车辆行驶在坡度路面的速度变化，利用安装于油门踏板轴上的旋转编码器检测油门踏板位置，计算车辆实时的牵引力；对车辆速度进行采样，利用相邻采样时刻的速度差和采样周期计算车辆的加速度。采用单片机进行信号处理，利用车辆行驶过程中的合力、牵引力和空气阻力，可以得到含有坡度角信息的滚动摩擦力和重力分量之和，从而估计出道路坡度角。本发明专利技术的有益效果是：该装置对车辆改动小，成本低，仅需对车辆油门踏板的位置及车辆的速度进行检测，方法简便易行且误判率低。

【技术实现步骤摘要】
抟术领域: 本专利技术属于汽车安全驾驶领域以及信号自动检测领域，具体地说是用于车辆行驶路段坡度角动态检测的道路坡度角动态检测装置及方法。
技术介绍
: 道路纵向坡度的动态检测，对于行驶安全意义重大。根据道路的纵向坡度角对车辆速度进行控制，可以有效提高行车的安全性。目前，纵向斜坡坡度检测主要有GPS法及加速度计法。GPS法根据车辆的三维位置计算坡度，虽然检测方案相对简便，可以利用单传感器完成坡度检测，但GPS自身的误差对于纵向坡度的测量影响较大，测量精度不高。(David M.Bevlyj Jihan Ryuj J.Christian Gerdesj 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.)。加速度法利用安装在车辆的加速度计测量加速度，分解出重力加速度分量后计算路面坡度。该方法虽然简单易行，但对于安装方式的要求很高，车辆的横向加速度及纵向加速度计的安装误差会对测量结果带来很大误差。(Kichun Joj Keonyup Chuj Junsoo Kimj Myoungho Sunwooj 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，本专利技术针对上述方法的缺陷，研究如何充分利用车辆本身固有的传感信息，以较低的成本和较高的可靠性获得道路坡度的实时估计值
技术实现思路
: 本专利技术的目的在于提供一种能够克服对车辆改动大可靠性差、提高可用性的车辆行驶路段坡度角动态检测的道路坡度角动态检测的基于油门踏板位置和车辆速度的道路纵向坡度检测装置及方法。本专利技术的技术方案是:基于油门踏板位置和车辆速度的道路纵向坡度检测装置，该装置包括单片机，用于检测油门踏板位置的旋转编码器，用于滤波和转换信号的光电隔离器和用于与数据输出的串行口输出模块；其中，所述旋转编码器通过光电隔离器与所述单片机连接；所述串行口输出模块与所述单片机连接。本专利技术的另一目的是提供基于油门踏板位置和车辆速度的道路纵向坡度检测方法，具体包括以下步骤: 步骤1:主程序初始化，所述主程序根据设定的周期r，采集车辆的速度V1 (i=l, 2，3，……)，利用旋转编码器对当前油门踏板位置P进行采集； 步骤2:采集后的数据通过经光电隔离器处理后传送给主程序，所述主程序利用油门踏板的当前位置八根据车辆的牵引力与油门踏板位置之间的函数关系，计算得到车辆所受的牵引力/7;利用车辆速度的当前值K.和上次采样值Kh1，计算车辆的加速度(K-UT，利用以下公式( )计算车辆行驶路段的道路坡度角θ，本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于油门踏板位置和车速的道路纵向坡度检测装置，其特征在于，该装置包括单片机，用于检测油门踏板位置的旋转编码器，用于滤波和转换信号的光电隔离器和用于与数据输出的串行口输出模块；其中，所述旋转编码器通过光电隔离器与所述单片机连接；所述串行口输出模块与所述单片机连接。

【技术特征摘要】
1.基于油门踏板位置和车速的道路纵向坡度检测装置，其特征在于，该装置包括单片机，用于检测油门踏板位置的旋转编码器，用于滤波和转换信号的光电隔离器和用于与数据输出的串行口输出模块；其中，所述旋转编码器通过光电隔离器与所述单片机连接；所述串行口输出模块与所述单片机连接。2.一种使用权利要求1所述的装置的实时道路坡度检测方法，其特征在于，具体包括以下步骤: 步骤1:主程序初始化，所述主程序根据设定的周期r，采集车辆的速度V1 (i=l, 2，3，……)，利用旋转编码器对当前油门踏板位置P进行采集； 步骤2:采集后的数据通过经光电隔离器处理后传送给主程序，所述主程序利用油门踏板的当前位置八根据车...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐令仪，尹怡欣，赵嵘，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：