專利名稱：車載坡度動(dòng)態(tài)識(shí)別系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種車載坡度動(dòng)態(tài)識(shí)別系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
行車時(shí)，經(jīng)常會(huì)遭遇上陡坡或下陡坡的危險(xiǎn)路段，尤其再遇到雨雪天氣時(shí)，極易引發(fā)交通事故。若能隨車攜帶一個(gè)能夠感應(yīng)路面坡度的裝置，將會(huì)有效避免危險(xiǎn)的發(fā)生。另夕卜，對(duì)于野外施工的工程機(jī)械和設(shè)備，由于作業(yè)環(huán)境惡劣，且作業(yè)對(duì)象經(jīng)常是深坑、土方、礦道、山道或者戈壁等，更加需要一個(gè)能夠識(shí)別坡度的裝置，若是僅依靠作業(yè)人員的經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷能否在一個(gè)斜坡上駐車作業(yè)，或者判斷能否駕駛工程機(jī)械通過(guò)一個(gè)斜坡，所受限制較多， 也容易誤判。目前市場(chǎng)上汽車常用到一種液位式坡度儀，在帶有刻度的球形殼體內(nèi)裝有一定量的液體，在水平面上時(shí)液面保持在零點(diǎn)位置，當(dāng)坡度發(fā)生變化時(shí)，液面對(duì)應(yīng)的刻度也發(fā)生變化，讀取刻度得到坡度信息，該種坡度儀的缺點(diǎn)是讀數(shù)不準(zhǔn)確，精度差且顯示不夠直觀 ’另夕卜，市場(chǎng)上還有一種電子式傾角測(cè)量?jī)x，該種測(cè)量?jī)x的精度高，便于數(shù)據(jù)讀取，但是其僅可以靜態(tài)地測(cè)量?jī)A角，而且還需要設(shè)置零點(diǎn)和更換電池，操作不方便，且其價(jià)格過(guò)高，固定不便，在動(dòng)態(tài)的車上很難使用到該種測(cè)量?jī)x。由于行駛中的傾角測(cè)量受到車輛加速度的影響，車輛加速度又可以根據(jù)車速變化及間隔時(shí)間計(jì)算得出。對(duì)于車速信號(hào)，隨著車輛的智能化控制水平的提高，車載電腦(ECU)成為車輛的固有部件，車載電腦(ECU)收集輪胎的轉(zhuǎn)速信號(hào)并根據(jù)傳動(dòng)比和輪胎半徑可計(jì)算出車速，車速信號(hào)經(jīng)由整車CAN總線發(fā)送到駕駛室儀表盤上，從而方便了駕駛員得知車速信號(hào)。由上述可知，收集整車CAN總線上的車速信號(hào)即可計(jì)算得出加速度信號(hào)。隨著傳感器技術(shù)的成熟，目前有一種雙軸傾角傳感器可以靈敏地感應(yīng)水平面X、Y方向的傾斜角度，若能利用傾角傳感器，并結(jié)合車輛的加速度信號(hào)，消除加速度對(duì)坡度的影響，將會(huì)得到非常精確的動(dòng)態(tài)坡度信息。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種車載坡度動(dòng)態(tài)識(shí)別系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過(guò)車速信號(hào)計(jì)算出加速度，并利用雙軸傾角傳感器的實(shí)測(cè)傾角值信號(hào)，將加速度引起的傾角偏差去除后得到精確的坡度信號(hào)，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，顯示方便直觀且整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉
MTv ο為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的車載坡度動(dòng)態(tài)識(shí)別系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是包括安裝在車體上用于測(cè)量車體傾角值的雙軸傾角傳感器、接收上述傾角測(cè)量值信號(hào)的微處理器、從整車CAN總線上采集實(shí)時(shí)車速信號(hào)并將該車速信號(hào)傳輸給上述微處理器進(jìn)行加速度運(yùn)算以及加速度引起的傾角偏差值運(yùn)算的CAN總線收發(fā)器、連接在上述微處理器上并將微處理器比較傾角測(cè)量值與加速度引起的傾角偏差值而計(jì)算得出的實(shí)際坡度值進(jìn)行顯示的顯示屏。[0008]所述微處理器上還電連接有報(bào)警裝置。所述報(bào)警裝置為蜂鳴器，蜂鳴器與微處理器之間電連接有運(yùn)算放大器。所述顯示屏為IXD顯示屏,該顯示屏集成在車內(nèi)儀表盤上。本實(shí)用新型的有益效果是雙軸傾角傳感器測(cè)量實(shí)時(shí)傾角值并將該傾角測(cè)量值信號(hào)傳輸給微處理器，CAN總線收發(fā)器直接從整車CAN總線上采集車速信號(hào)，然后將該車速信號(hào)傳輸給微處理器，微處理器通過(guò)車速變化以及時(shí)間間隔計(jì)算出加速度，然后根據(jù)加速度計(jì)算出加速度引起的傾角偏差值，最后用實(shí)際的傾角測(cè)量值抵消掉加速度引起的傾角偏差值即得到了實(shí)際的路面坡度值，顯示屏對(duì)得到的坡度值進(jìn)行顯示，駕駛員可以十分直觀地讀取顯示屏上的坡度值，方便操控車輛，且系統(tǒng)利用了成本低廉的雙軸傾角傳感器，有效節(jié)約了成本，整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)單，得到的坡度數(shù)據(jù)精確可靠；增加報(bào)警裝置，當(dāng)坡 度達(dá)到車輛的極限時(shí)，可發(fā)出報(bào)警信號(hào)，及時(shí)提醒駕駛員采取措施避免翻車事故；采用蜂鳴器報(bào)警，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉；顯示屏采用LCD顯示屏并集成在車內(nèi)的儀表盤上，更加方便了駕駛?cè)藛T讀取，優(yōu)化了整車的配置。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)精巧，得到的坡度值精確可靠，增強(qiáng)了車輛的安全性能。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明圖I為本實(shí)用新型電氣結(jié)構(gòu)原理圖。
具體實(shí)施方式
參照

圖1，本實(shí)用新型的車載坡度動(dòng)態(tài)識(shí)別系統(tǒng)的一種實(shí)施方式為包括安裝在車體上用于測(cè)量車體傾角值的雙軸傾角傳感器2、接收上述傾角測(cè)量值信號(hào)的微處理器30、從整車CAN總線I上采集實(shí)時(shí)車速信號(hào)并將該車速信號(hào)傳輸給上述微處理器30進(jìn)行加速度運(yùn)算以及加速度引起的傾角偏差值運(yùn)算的CAN總線收發(fā)器31、連接在上述微處理器30上并將微處理器30比較傾角測(cè)量值與加速度引起的傾角偏差值而計(jì)算得出的實(shí)際坡度值進(jìn)行顯示的顯示屏4。其中，雙軸傾角傳感器2實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)得到傾角測(cè)量值信號(hào)并將該信號(hào)傳輸給微處理器30。整車CAN總線I上傳輸有車速信號(hào)，CAN總線收發(fā)器31直接從整車CAN總線I上采集車速信號(hào)，然后將該車速信號(hào)傳輸給微處理器30，在微處理器30內(nèi)通過(guò)車速變化以及時(shí)間間隔計(jì)算出加速度，然后根據(jù)加速度計(jì)算出加速度引起的傾角偏差值，最后用實(shí)際的傾角測(cè)量值抵消掉加速度引起的傾角偏差值即得到了實(shí)際的路面坡度值，再將該坡度值信號(hào)傳輸給顯示屏4進(jìn)行顯示，駕駛員可以十分直觀地讀取顯示屏4上的坡度值，方便操控車輛。上述微處理器30、CAN總線收發(fā)器31以及各種常規(guī)的基本功能器件可以集成在整車的控制系統(tǒng)中，同時(shí)也可以集成在一塊單獨(dú)的功能模塊上，為方便描述，該單獨(dú)的功能模塊稱為坡度信號(hào)處理器3。本實(shí)施方式通過(guò)后一種集成方式為例進(jìn)行說(shuō)明，如圖I所示，微處理器30、CAN總線收發(fā)器31均集成在坡度信號(hào)處理器3內(nèi)，其中，雙軸傾角傳感器2由24V穩(wěn)壓電源供電，同時(shí)，坡度信號(hào)處理器3內(nèi)設(shè)有電源模塊32，該電源模塊32也電連接至24V電源上，經(jīng)電源模塊32處理后可輸出5V直流穩(wěn)壓，電源模塊32用于給坡度信號(hào)處理器3供電。雙軸傾角傳感器2的X傾斜信號(hào)輸出端和Y傾斜信號(hào)輸出端與坡度信號(hào)處理器3連接，坡度信號(hào)處理器3內(nèi)設(shè)有AD轉(zhuǎn)換器33，AD轉(zhuǎn)換器33將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換后輸出給微處理器30。從整車CAN總線I上引出兩根數(shù)據(jù)線，區(qū)分CAN高和CAN低對(duì)應(yīng)連接到CAN總線收發(fā)器31上，CAN總線收發(fā)器31和微處理器30之間還連接有光電耦合器和CAN控制器，保證了從CAN總線上收發(fā)數(shù)據(jù)的穩(wěn)定可靠性。CAN總線收發(fā)器31將整車CAN總線I上的車速信號(hào)采集下來(lái)，在微處理器30內(nèi)通過(guò)車速變化以及間隔時(shí)間計(jì)算出車輛的加速度，然后根據(jù)加速度和傾角變化關(guān)系計(jì)算出因?yàn)檐囕v加速度引起的傾角偏差Θ。其中計(jì)算公式為最后將該傾角偏差值與從雙軸傾角傳感器2采集來(lái)的傾角測(cè)量值相加，即得到精確動(dòng)態(tài)的坡度值。得到了精確的坡度值后，結(jié)合橫側(cè)傾斜角度一并發(fā)送到顯示屏4上進(jìn)行顯示。上述微處理器30內(nèi)的信號(hào)處理電路以及運(yùn)算電路均為現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。參照?qǐng)D1，微處理器30上還電連接有報(bào)警裝置。其中，優(yōu)選的，報(bào)警裝置優(yōu)選為蜂鳴器5，蜂鳴器5與微處理器30之間電連接有運(yùn)算放大器34。微處理器30設(shè)置坡度警戒 線，當(dāng)坡度值或橫側(cè)傾斜角度低于設(shè)定的警戒線時(shí)輸出一低電平信號(hào)，當(dāng)坡度值超出警戒線時(shí)輸出一個(gè)高電平信號(hào)激活報(bào)警裝置，當(dāng)橫側(cè)傾斜角度超出警戒線時(shí)也同樣輸出一個(gè)高電平激活報(bào)警裝置報(bào)警。如圖I所示，顯示屏4和報(bào)警裝置均電連接在運(yùn)算放大器34上，運(yùn)算放大器34連接在微處理器30上，其中，運(yùn)算放大器34的作用是將信號(hào)放大，增加信號(hào)強(qiáng)度。其中，顯示屏4為IXD顯示屏,該顯示屏4集成在車內(nèi)儀表盤上。顯示屏5可集成在車內(nèi)儀表盤上對(duì)坡度進(jìn)行精確顯示，方便駕駛員讀取，增加整車的功能和安全性能。另外，為了節(jié)約成本和簡(jiǎn)化整車控制流程，上述整個(gè)坡度信號(hào)處理器3也可集成到整車控制系統(tǒng)中，例如混合動(dòng)力車的HCU中，增加整車的控制系統(tǒng)的坡度處理和顯示以及報(bào)警功能。綜上所述，本實(shí)用新型不限于上述具體實(shí)施方式
。本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的前提下，可做若干的更改和修飾。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以本實(shí)用新型的權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種車載坡度動(dòng)態(tài)識(shí)別系統(tǒng)，其特征是包括安裝在車體上用于測(cè)量車體傾角值的雙軸傾角傳感器(2)、接收上述傾角測(cè)量值信號(hào)的微處理器(30)、從整車CAN總線(I)上采集實(shí)時(shí)車速信號(hào)并將該車速信號(hào)傳輸給上述微處理器(30)進(jìn)行加速度運(yùn)算以及加速度引起的傾角偏差值運(yùn)算的CAN總線收發(fā)器(31)、連接在上述微處理器(30)上并將微處理器(30)比較傾角測(cè)量值與加速度引起的傾角偏差值而計(jì)算得出的實(shí)際坡度值進(jìn)行顯示的顯示屏(4)。
2.如權(quán)利要求I所述的車載坡度動(dòng)態(tài)識(shí)別系統(tǒng)，其特征是所述微處理器(30)上還電連接有報(bào)警裝置。
3.如權(quán)利要求2所述的車載坡度動(dòng)態(tài)識(shí)別系統(tǒng)，其特征是所述報(bào)警裝置為蜂鳴器(5)，蜂鳴器(5)與微處理器(30)之間電連接有運(yùn)算放大器(34)。
4.如權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的車載坡度動(dòng)態(tài)識(shí)別系統(tǒng)，其特征是所述顯示屏(4)為IXD顯示屏，該顯示屏(4)集成在車內(nèi)儀表盤上。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種車載坡度動(dòng)態(tài)識(shí)別系統(tǒng)，其包括安裝在車體上用于測(cè)量車體傾角值的雙軸傾角傳感器、接收上述傾角測(cè)量值信號(hào)的微處理器、從整車CAN總線上采集實(shí)時(shí)車速信號(hào)并將該車速信號(hào)傳輸給上述微處理器進(jìn)行加速度運(yùn)算以及加速度引起的傾角偏差值運(yùn)算的CAN總線收發(fā)器、連接在上述微處理器上并將微處理器比較傾角測(cè)量值與加速度引起的傾角偏差值而計(jì)算得出的實(shí)際坡度值進(jìn)行顯示的顯示屏；坡度信號(hào)處理器上電連接有用于顯示坡度的顯示屏；微處理器上還電連接有報(bào)警裝置；顯示屏為L(zhǎng)CD顯示屏，且顯示屏集成在車內(nèi)儀表盤上。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)精巧，得到的坡度值精確可靠，增強(qiáng)了車輛的安全性能。
文檔編號(hào)G01C9/00GK202710051SQ20122037212
公開(kāi)日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月30日
發(fā)明者韓爾樑, 肖育波, 王慶來(lái), 文武紅, 馬明霞, 王霞 申請(qǐng)人:濰柴動(dòng)力股份有限公司