[发明专利]一种车辆行驶上下坡状态判定的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及汽车电子领域，特别涉及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。 

背景技术

车辆在静止时，通过加速度计的测量数据，消去加速度计安装角的影响后就可以方便的计算出车辆所处位置的坡度。车辆在行驶时，会因为车速的变化使得加速度计的测量值受到车辆加减速的影响，而且由于车辆悬架是弹性系统，车辆的加减速会对悬架角度产生明显影响，进而影响到加速度计的测量值。另一方面，车辆在转弯时，会因为车辆运行姿态的缘故，转弯向心力会有一个在车辆轴向上的分量，进而影响到加速度计的测量值。 

现有技术中，在识别车辆所处位置的坡度时，由于未考虑加速度计安装角的影响，使得当加速度计安装不够准确时，会导致计算出的坡度精度不高。在加减速行驶时，由于车辆悬架是弹性系统，而车辆的加减速会对悬架角度产生明显影响。当车辆加速时车身后倾，当车辆减速时车身前倾。由于加速度计安装在车身上，因而测量出的车身角度将不可避免地包含车辆悬架的角度，因此必须对测量的到的角度作出修正以避免悬架角度变化的影响。在车辆转弯时，会存在向心力，而由于车辆的前后轮不在同一直线上，所以向心力在车辆的轴向上会有一个分量，因此转弯时要针对车身的转弯状态进行修正。最后，同时由于现实中的上下坡往往是持续的，瞬时的坡度不便于反映出现实中的坡的类型。针对具体的应用时，由于现实中的道路的坡往往是一个持续的状态，而不是一个瞬时的值，因此，计算出一段时间内平均的坡度比瞬时的坡度值更能准确反映出真实的状况。 

因此，现有技术中在对车辆上下坡状态判定时，存在不准确的问题。 

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明目的在于提供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，从而更为精确的判断坡度状态。 

根据本发明的一个方面，提供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，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； 

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。 

优选的，步骤S1中，使用较长的时间段来计算平均的加速度值，并且后续计算均使用该平均加速度值。 

优选的，步骤S2中，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。 

优选的，步骤S3中，轴向安装角的计算公式： 

xAngle=arcsin(ax(t)ax(t)2+ay(t)2+az(t)2)]]>

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。 

优选的，步骤S3中，采用在多个不同温度下测量和计算该温度时的安装角，通过最小二乘法拟合直线的方式，计算出在不同温度下的安装角值。 

优选的，步骤S4中，悬挂修正值的计算公式为： 

change1(t)=av(t)*k1*cos(xAngle)