[发明专利]基于低成本加速度传感器的车载道路坡度识别装置及方法

权利要求书

1、一种基于低成本加速度传感器的车载道路坡度识别装置，其特征在于，该装置包括具有两个串口的车载嵌入式计算机，通过第一个串口与车载嵌入式计算机相连的加速度模块，通过第二个串口与车载嵌入式计算机相连的车速模块；所述加速度模块由一个加速度传感器，一个模拟-数字转换模块和一个单片机构成，该加速度传感器的输出端通过模拟-数字转换模块与单片机的输入端相连。

2、如权利要求1所述装置，其特征在于，所述加速度传感器采用低成本单轴加速度传感器ADXL103，所述单片机采用8位单片机MC68H908GZ16；所述模拟-数字转换模块采用所述单片机自带的10位A/D转换模块；所述车速模块采用全球卫星定位系统模块。

3、一种采用上述装置的车载道路坡度识别方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)设置上一时刻车速和上一时刻传感器加速度为无效值；

(2)等待串口2接收车速数据；

(3)当串口2接收到车速数据时，顺序读取串口1缓存上的加速度数据和串口2缓存上的车速数据；

(4)清空串口1和串口2缓存；

(5)对所述步骤(3)得到的加速度数据进行平均处理，作为当前传感器加速度；

(6)若当前车速和上一时刻车速均有效时，则根据当前车速和上一时刻车速计算得到上一时刻的运动加速度，否则设置上一时刻的运动加速度为无效值；

(7)若上一时刻的传感器加速度和上一时刻的运动加速度均有效，则根据上一时刻的传感器加速度和上一时刻的运动加速度计算得到道路坡度，作为当前识别的道路坡度值；否则设置道路坡度为无效值；

(8)更新当前车速为上一时刻车速，更新当前传感器加速度为上一时刻传感器加速度；

(9)重复步骤(3)-(8)，完成时实道路坡度的识别。

4、如权利要求3所述方法，其特征在于，所述步骤(6)中，根据当前车速和上一时刻车速v(t-1)计算上一时刻的运动加速度a_m(t-1)，如下式所示：

am(t-1)=v(t)-v(t-1)T]]>

其中，v(t)为当前车速，v(t-1)为上一时刻车速，T是接收车速数据的时间间隔，。

5、如权利要求4所述方法，其特征在于，所述步骤(7)中，根据上一时刻的传感器加速度和上一时刻的运动加速度计算道路坡度θ，如下式所示：

θ=as(t-1)-am(t-1)g]]>

其中，a_s(t-1)为上一时刻的传感器加速度，a_m(t-1)为上一时刻的运动加速度，g是重力加速度常量。