[发明专利]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

权利要求书

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T，采集车辆的速度V_i(i=1,2,3,……)，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P，根据车辆的牵引力与油门踏板位置之间的函数关系F=F(P)，计算得到车辆所受的牵引力F；利用车辆速度的当前值V_i和上次采样值V_i-1，计算车辆的加速度                                                ，利用以下公式（1）计算车辆行驶路段的道路坡度角θ,

      (1) ,

其中，式中θ为道路坡度角，m为车辆的质量，g为重力加速度，m_r为滚动摩擦系数， k₂为车辆的风阻系数，V为车辆速度，T为采样周期，F=F(P)为车辆牵引力与油门踏板位置函数。

3.根据权利要求2所述的检测方法，其特征在于，所述车辆牵引力与油门踏板位置函数F=F(P)的测定方法，具体包括以下步骤：

步骤1：单片机上电，主程序初始化,在所述主程序内预先设定动力学模型；

步骤2：所述主程序根据设定的周期T，在平整道路上保持车辆行驶在匀速状态采集车辆的速度V，利用旋转编码器油门踏板位置P进行采集，将采集的数据通过光隔离信号处理后发送给所述主程序，所述主程序将处理后数据输入动力学模型，利用函数拟合得到车辆的牵引力与油门踏板位置之间的函数关系F=F(P)。