[发明专利]路面综合阻力系数检测方法、系统以及车辆导航系统与车辆

说明书

本发明公开了一种路面综合阻力系数检测方法，将待测道路段按照检测间距划分为若干分段区间，车辆持续行驶在待测道路段上，依次采集每个分段区间的路面综合阻力系数，获取车辆在分段区间上的运动过程中的参数：车辆平均牵引力、车辆加速度以及车辆平均速度，并根据上述参数计算。路面综合阻力系数检测系统包括采集控制器、参数设置模块以及分别与采集控制器连接的车辆牵引力采集模块、角度编码器与采集开关按键。一种车辆导航系统，其数据库中存储有与卫星定位位置信息对应的路面综合阻力系数。一种车辆，配置有本发明的车辆导航系统。本发明能够提高路面综合阻力系数检测的效率与精度，并能与卫星定位位置信息融合，为智能交通打下基础。

技术领域

本发明属于交通信息技术领域，具体涉及路面综合阻力系数检测方法、系统以及车辆导航系统与车辆。

背景技术

智能交通已经成为各国发展的重点方向和领域，智能交通的发展必须建立在大量有效的交通道路信息基础上。交通道路信息主要包括：道路地图、道路构造、路面状况、交通流量、车速及车道占有率、交通阻塞情况、公交组织状况、道路施工以及交通事故等。这些交通道路信息大致可以分为动态数据和静态数据两类，动态数据只能实时监测，静态数据则可以预先进行采集、处理、记录和保存，形成各种类型的数据库，为智能交通的发展提供支撑和保障。

车辆在道路行驶时，所受到的阻力包括：路面滚动阻力、路面坡度阻力、车辆加速阻力、车辆空气阻力。其中，车辆的路面滚动阻力和坡度阻力与道路路面直接相关，且与车辆的重量成正比，该两种路面阻力的和，本发明称为路面的综合阻力。本发明把车辆行驶时，单位重量受到的上述路面综合阻力称为“路面综合阻力系数”，值得注意的是，这种路面综合阻力，在某些下坡路段也表现为向前的驱动力。

为满足智能交通未来发展的需要，本发明提出一种“能准确、快捷地获取或计算车辆在已知道路上行驶的每一点所受到的行驶阻力大小”的方法。

现有交通道路信息的采集和记录技术极少涉及对路面信息的采集和记录，为了表征路面对车辆的综合影响，发明人特此提出“路面综合阻力系数”这一指标，路面综合阻力系数表征了路面的滚动摩擦与路面坡度对车辆(车轮)行驶的综合影响程度。车辆在获取该道路每一点的“路面综合阻力系数”数据后，再与其重量相乘积便能计算出车辆在该道路每一点受到的路面综合阻力，这种方法为以后的智能交通打下基础。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供一种路面综合阻力系数检测方法，能够检测出路面综合阻力系数。

为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：一种路面综合阻力系数检测方法，将待测道路段按照检测间距划分为若干分段区间；检测间距按如下规则确定：计算预估检测间距所对应的转速增量Δn，并在车辆的速度特性曲线上任意选取陡峭段上的转速为N的一点进行验证，所述速度特性曲线以转速为横坐标，并以车辆驱动扭矩为纵坐标；若在N±Δn的转速范围内所对应的车辆驱动扭矩的变化范围小于阈值，阈值在-2％～+2％范围内选取，则预估检测间距通过验证，将通过验证的预估检测间距作为检测间距；车辆持续行驶在待测道路段上，每个分段区间的路面综合阻力系数按如下步骤进行检测：

步骤1：车辆在分段区间的路面上近似为加速度不变的匀变速直线运动，并获取车辆在分段区间上的运动过程中的以下参数：车辆平均牵引力F、车辆加速度a以及车辆平均速度v；

步骤2：计算车辆受到的空气阻力f_a：

其中，c表示风阻系数，A表示迎风面积，v表示车辆平均速度；

步骤3：令车辆受到的路面综合阻力为f：

f＝ρ.m.g； (2)

其中，ρ表示路面综合阻力系数，m表示车辆总质量，g表示重量加速度；

步骤4：根据牛顿第二定律建立以下方程：