[发明专利]一种手动挡机动车档位的自动检测方法及装置

权利要求书

1.一种手动挡机动车档位的自动检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)对机动车档位相对空间姿态最大分布范围进行标定：

分别采集操纵杆在1档、2档、3档、4档、5档、倒档或空档内，操纵杆处于该档位的前、后、左、右四个方向的最大自由行程时的空间姿态；同时采集此时机动车的空间姿态；然后将操纵杆的空间姿态减去机动车的空间姿态，从而计算出操纵杆在此档位的前、后、左、右四个方向的最大自由行程时的相对空间姿态；则以其为边界而标定出操纵杆在该档位内的相对空间姿态最大分布范围；根据此方法，依次标出操纵杆在各档位的相对空间姿态最大分布范围；

(2)档位检测：

a.先采集机动车的空间姿态，再采集操纵杆的空间姿态；

b.将步骤a中采集到的机动车的空间姿态和操纵杆的空间姿态数值分别进行条件滑窗滤波处理，以消除采集过程中外部干扰和噪声的影响；

c.将经步骤b处理后的操纵杆的空间姿态数值减去处理后的机动车空间姿态数值，得到此时档位的初步空间姿态数值；

d.把档位的初步空间姿态数值与步骤(1)标定的操纵杆在各档位内的相对空间姿态最大分布范围进行比较，得到档位状态的检测值；

e.对步骤d得出的档位状态的检测值进行评估，以消除相邻档位之间重叠范围的影响，得到档位状态评估值；

为了避免出现档位检测的误判，根据换挡操作的特点对档位状态进行评估；换挡时，操纵杆先从当前档位退出，回到空档，再由空档进入新的档位，且换挡时不能跳档，即新档位与老档位变化不能超过1；

f.把档位状态评估值作为实际状态显示出来，并同时送到上位机中，则完成一次档位状态的检测。

2.根据权利要求1所述的自动检测方法，其特征在于：步骤(1)、(2)中空间姿态的采集都是通过陀螺仪采集的。

3.根据权利要求1所述的自动检测方法，其特征在于：步骤(1)中空间姿态采用东北天坐标系的坐标(α，β，γ)来表示，该坐标系以指向正东方的坐标轴为X轴，以指向正北方的坐标轴为Y轴，以垂直向上的坐标轴为Z轴；在物体发生绕X轴偏转时，其偏转角称为俯仰角，用α表示；绕Y轴偏转时，其偏转角称为横滚角，用β表示；绕Z轴偏转时，其偏转角称为偏航角，用γ表示。

4.根据权利要求1所述的自动检测方法，其特征在于：步骤b中所述条件滑窗滤波处理是对采集到的机动车的空间姿态和操纵杆的空间姿态数值分别按下面公式进行平均值验算：

前N次检测数值的平均值：

当前检测数值的绝对误差：

σ_i＝|x_i-av(x_i)|

前N次检测误差的平均值：

则空间姿态数值为：

当

式中x_i为当前检测得到的数值，x_i+1为前一次检测得到的数值，x_i+2为前面第二次检测得到的数值，……，以此类推，x_i+N为前面第N次检测得到的数据值。