[发明专利]一种车载式大波浪路形测量方法及其测量系统

权利要求书

1.一种车载式大波浪路形测量方法，其包括以下步骤：

1)设置一包括单轴加速度计、陀螺仪、光电编码器、单片机和车载式计算机的测量系统；

2)对单轴加速度计、陀螺仪和光电编码器进行标定，将得到传感器与实际测量值之间的比例参数输入到车载式计算机内；

3)利用单轴加速度计测量检测车起始状态的俯仰角θ₀；

4)利用陀螺仪作为角速度测量仪，根据上述步骤3)中获得的起始状态的俯仰角θ₀，得到任意时刻的俯仰角θ₁；

5)利用光电编码器测量检测车行驶过程中的任意相邻两时刻的行驶里程Δs；

6)将所述步骤3)至步骤5)中三个传感器测量到的数据由单片机内的模数转换器进行采集、转换，并将数据输入到车载计算机中；

7)由车载式计算机内的数据处理模块对三个传感器所测量到的数据进行处理，得到在大波浪路面上任意时刻所处位置点的坐标值，根据坐标累加原理绘出相应的路形曲线图，由车载式计算机实时窗口进行显示出相应路面形状。

2.如权利要求1所述的一种车载式大波浪路形测量方法，其特征在于：所述步骤3)中，所述检测车起始状态的所述俯仰角θ₀为：

θ₀＝arcsin(g_A/g)，

式中，A为所述单轴加速度计的轴；g_A为重力加速度g在A轴上的分量。

3.如权利要求1所述的一种车载式大波浪路形测量方法，其特征在于：所述步骤4)中，任意时刻的所述俯仰角θ₁为；

θ1=θ0+∫t0t1ωdt,]]>

当(t₁-t₀)足够小时，则得到任意时刻的俯仰角θ₁为：

θ₁＝θ₀+ω(t₁-t₀)，

上式中，t₀为初始时刻；θ₀为起始状态的俯仰角；t₁为任意时刻；ω为陀螺转子的角速度。

4.如权利要求1所述的一种车载式大波浪路形测量方法，其特征在于：所述步骤5)中，任意相邻两时刻的所述行驶里程Δs为：

Δs＝e×N，

式中，e为所述光电编码器的一个脉冲所对应的所述检测车步长，e＝L/n，L为所述检测车车轮的周长，n为所述检测车车轮转一圈时，所述光电编码器输出脉冲的个数；N为相邻两时刻累计的脉冲数。

5.如权利要求1所述的一种车载式大波浪路形测量方法，其特征在于：所述步骤7)中，所述检测车在大波浪路面上任意时刻所处位置点的所述坐标值(x，h)为：

x=Δs×cosθ1h=Δs×sinθ1,]]>

式中，Δs为任意相邻两时刻的行驶里程；θ₁为任意时刻的俯仰角。