[发明专利]一种车辆行驶坡度与相对高度动态估计方法

权利要求书

1.一种车辆行驶坡度与相对高度动态估计方法，其特征在于：

步骤一、粗标设备安装角α；

设备安装角α的获得方式有如下两种：

(1)根据装定的安装角初始化安装角α；

(2)测量安装角α；

若无法提供安装信息，设备的安装角α通过如下公式获得：其中G0为车辆的重力加速度，accy为单轴加速度计感应的加速度信息，θ为坡度；

步骤二、对单轴加速度计传感器输出的数据accy进行中位值滤波处理；

对加速度计数据进行窗口宽度为n的中位值滤波处理，得到滤波后的结果记为accy_filted，n为自然数；

步骤三、对单轴加速度计传感器和里程仪传感器传输的信息进行时间对准；

若系统具有GPS，以GPS时间为基准，对应GPS当前时间n秒的加速度输出处理是这样的：对加速度传感器的时间在n和n+1之间的所有加速度数据取均值，把这个均值作为与GPS时间n秒对应的加速度数据accy_filted_AVG，这样就实现了在时间对准原则下加速度计和里程仪数据的融合；若系统无GPS，以加速度计采集次数作为与里程仪脉冲对准依据；

步骤四、计算车辆的加速度a_车；

由里程仪传感器每秒输出的脉冲数odopulse和里程仪的刻度因数K_od求得车辆每秒行驶的距离Dis_ODM＝odopulse×K_od，然后计算出车辆每秒的加速度a_车：

a_车(t)＝Dis_ODM(t)-Dis_ODM(t-1)；

步骤五、计算车辆坡度θ；

计算每秒的坡度，并对安装角进行补偿，得到坡度如下：

其中G0为车辆的重力加速度；

步骤六、计算高度变化；

由车辆每秒行驶的距离Dis_ODM和每秒坡度θ计算出每秒的高度差high：

high＝Dis_ODM×sin(θ)；

步骤七、上下坡判断；

(1)分段计算高度：设置每段时间为3秒，即每3秒进行一次积分，每3秒计算出一个高度差high_step；

(2)设置上下坡高度阈值：上坡阈值Delt_UP＝0.4，下坡阈值Delt_DOWN＝-0.4；

当high_step＞Delt_UP时则认为是在上坡，并记录下满足此条件的时刻，构造满足上坡条件的时刻序列T1；

当high_step＜Delt_DOWN则认为是在下坡，并记录下满足此条件的时刻，构造满足下坡条件的时刻序列T2；

(3)若时刻序列T1中相邻元素T1(n)、T1(n+1)间的时刻差Δt＝T1(n+1)-T1(n)≤6s则认为此时间段[T1(n)，T1(n+1)]为上坡段，反之则不是；

若时刻序列T2中相邻元素T2(n)、T2(n+1)间的时刻差Δt＝T2(n+1)-T2(n)≤6s则认为此时间段[T2(n)，T2(n+1)]为下坡段，反之则不是。