[实用新型]一种汽车用实时坡度传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种车用传感器，属于汽车上使用的传感器技术领域，尤其涉及一种汽车用实时坡度传感器，具体适用于在汽车行驶过程中对车载坡度进行高精度的动态测量。

背景技术

传统的机械式自动变速箱（AMT）系统，因无法获取坡度信号，其换挡策略仅依据车速和油门信号这两个参数来计算变速箱目标档位，在多变的道路工况中，两参数换挡策略过于机械化，以二参数换挡策略计算变速箱目标档位，在要保证车辆在坡道路面的动力性时，而无法兼顾燃油经济性，在要提升车辆燃油经济性，则无法保证坡道路面的行驶动力性，甚至可能产生循环换挡现象。

申请公布号为CN103353299A，申请公布日为2013年10月16日的发明专利申请公开了一种高精度车载道路坡度检测装置及方法，该装置由主控节点和多个检测节点组成，它们均挂接在车载CAN总线上，使用时，检测节点以地表水平面作为参考平面，通过三轴加速度传感器的输出值计算与参考平面倾角，并通过CAN总线将其发送给主控节点，主控节点通过轮询的方式收集检测节点数据，然后对其依次进行疏失误差剔除、最小二乘法拟合和卡尔曼滤波等融合处理，获得车体行驶道路坡度的最优估计值。虽然该发明能够计算出车载道路的坡度，但其仍旧具有以下缺陷：

首先，该设计没有引入车速信号这个参数，导致其主要用途只能是计算出车辆静态时，车辆所在位置的坡度，而当车辆处于动态时，其对坡度的测量精度大大降低；

其次，该设计需要在车身上增设多个检测节点，不仅增加了零部件的数量与安装难度，提高了应用成本，而且在使用中，需要协调多个测量数据，处理方式繁琐，易降低其测量精确度。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不适合动态测量、精确度较低的缺陷与问题，提供一种适合于动态测量、精确度较高的汽车用实时坡度传感器。

为实现以上目的，本实用新型的技术解决方案是：一种汽车用实时坡度传感器，包括处理器、CAN通信模块、其余模块与电源模块，所述电源模块的输出端与处理器、CAN通信模块、其余模块的进电端进行电连接，所述处理器的信号输入端与CAN通信模块、其余模块的信号输出端进行信号连接；

所述其余模块是运动处理模块，该运动处理模块包括一块芯片及其上所集成的加速度计、陀螺仪，所述CAN通信模块的信号输入端与车速测量器进行信号连接。

所述CAN通信模块通过CAN总线与车速测量器信号连接，所述处理器通过IIC总线与运动处理模块信号连接。

所述车速测量器为变速箱控制单元。

所述处理器为内嵌式处理器，其采取的芯片的型号为STM32F103。

所述运动处理模块中采取的芯片的型号为MPU6050。

所述电源模块的输入电压为5伏，输出电压为3.3伏。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型一种汽车用实时坡度传感器中，在处理器、CAN通信模块的基础上增设了运动处理模块，该运动处理模块包括一块芯片及其上所集成的加速度计、陀螺仪，同时，还通过车速测量器引入了车速信号，使用时，运动处理模块能给处理器实时提供XYZ三方向上的加速度测量值、XYZ三轴的倾角测量值，车速测量器能给处理器提供实时的车速信号，从而充分反映车辆的实时动态情况，利于处理器对其数据处理后获取精确度较高的坡度信号，进而对换挡策略进行动态调整，满足驾驶员对换挡的动力性、经济性的要求，使得车辆既能保证平原高速工况的经济性，同时可以兼顾丘陵工况的动力性，能够大大提升车辆性能及增强驾驶舒适性。因此，本实用新型不仅适合于动态测量，精确度较高，而且利于对换挡策略进行动态调整，提高车辆行驶的动力性、经济性。

2、本实用新型一种汽车用实时坡度传感器中，对零部件的具体类型，以及信号传递的通信方式都有进一步的要求，其优点分别如下：首先，CAN通信模块、车速测量器之间通过CAN总线传递信号，处理器、运动处理模块之间通过IIC总线传递信号，该设计既能与整车的布线进行兼容，降低安装难度，而且利于提高信号的传递效率，增强数据处理的精确度；其次，车速测量器采用变速箱控制单元，该设计能够获取更准确的车速信号，利于提高数据处理的精确度；再次，处理器为内嵌式处理器，且采取的芯片的型号为STM32F103，运动处理模块中采取的芯片的型号为MPU6050，该设计不仅能够增强数据运算功能，而且易与整车原本的数据处理部件相兼容，利于提高数据的精确度。因此，本实用新型不仅精确度较高，而且兼容性较强。