[发明专利]一种利用行车方向振动加速度修正行车速度方法

权利要求书

1.一种利用行车方向振动加速度修正行车速度方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：配置应用范围；所述应用范围为路面行驶的机动车辆；

步骤二：可采集三轴振动加速度的智能手机APP采集三轴向振动加速度的数据采集模块；

步骤三：将安装好智能手机APP的智能手机固定安放在路面行驶的机动车辆上；

所述将安装好智能手机APP的智能手机固定安放在路面行驶的机动车辆上是将设备水平固定安放在行驶的机动车辆上并将三轴向振动加速度的一个方向与车辆的行驶方向保持一致；

步骤四：打开智能手机中采集三轴振动加速度的APP；

所述打开智能手机中采集三轴振动加速度的APP是开始采集三轴向振动加速度，其中行车方向振动加速度数据用作修正行车速度的基础数据；

步骤五：检测GPS或者北斗系统或者北斗系统经纬度数据；

所述检测GPS或者北斗系统经纬度数据首先是为以往的行车速度信号是由GPS或者北斗系统中经纬度数据更新和相应的时间间隔计算得出；而且判断GPS或者北斗系统信号的更新间隔时间，GPS或者北斗系统信号在正常情况下的更新间隔时间为1—2s，当更新的时间间隔大于2s时开始对行车速度进行修正；

步骤六：当检测GPS或者北斗系统经纬度数据更新的时间间隔大于2s时开始对行车方向振动加速度进行Kalman滤波逐秒处理；

Kalman滤波方法是首先确定初始参数，设定最优行车方向振动加速度的偏差为1；行车方向振动加速度的预测值为0m/s²；行车方向振动加速度的预测值偏差为1；通过初始参数计算出首次噪声的的偏差为

根据初始参数计算kalman增益k_g

检测的行车方向振动加速度的首次数据为0.1m/s²；车辆静止时采集的行车方向振动加速度在理论上为0m/s²，由此估计的行车方向振动加速度的估计值为0m/s²；利用计算的卡尔曼增益系数计算估算后的行车方向振动加速度估算后行车方向振动加速度＝

估计值+k_g(采集值-估计值)＝0+0.817*(0.1-0)＝0.0817 (公式二)经过第一次修正将检测值0.1m/s²修正为0.0817m/s²，看出kalman滤波技术认为检测的行车方向振动加速度比估计的行车方向振动加速度更真实；下一步是更新最优行车方向振动加速度的偏差，更新方法为：

卡尔曼滤波器就不断更新最优偏差和卡尔曼增益k_g，从而估算出最优的行车方向振动加速度数值；而且它只保留了上一时刻的最优偏差和卡尔曼增益k_g；

步骤七：当检测GPS或者北斗系统经纬度数据更新的时间间隔大于2s时开始对行车速度进行第一步修正；

修正方法是利用公式四对行车速度进行首次修正

v₂＝v₀+2a₂ (公式四)

v₀表示GPS或者北斗系统信号出现中断前时刻计算出的行车速度，a₂表示出现中断的前2秒时间内采集的经过kalman滤波算法处理过的行车方向振动加速度值的平均值，v₂表示GPS或者北斗系统信号出现中断后2秒时修正的行车速度；

步骤八：对行车速度进行第二步修正；

所述对行车速度进行第五步修正为利用公式五对行车速度进行修正

v_n＝v_(n-1)+a₁，n≧3； (公式五)

GPS或者北斗系统信号中断后的第n秒的修正行车速度计算方法如公式五所示，v_n表示第秒的修正后的行车速度，v_(n-1)表示第n-1秒的修正后的行车速度，a₁对应一秒时间内采集的经过kalman滤波算法处理过的行车方向振动加速度的平均值；

步骤九：不断检测GPS或者北斗系统经纬度数据，当GPS或者北斗系统经纬度数据恢复更新后停止对行车速度进行修正；

所述不断检测GPS或者北斗系统经纬度数据，当GPS或者北斗系统经纬度数据恢复更新后停止对行车速度进行修正为当GPS或者北斗系统经纬度数据恢复更新后继续使用原有的行车速度计算方法同时停止对行车速度的修正方法。