一种利用车辆悬架传感器实现路面谱软测量的方法
【专利摘要】本发明公开了一种利用车辆悬架传感器实现路面谱软测量的方法，首先利用车辆悬架系统自带的加速度传感器采集行驶汽车车身的垂直加速度，然后通过1/2车辆模型理论推导转换为路面不平度，进一步计算出路面功率谱密度指标(PSD)来判别路面质量及分级信息。本发明相较于其它路面识别设备，不需要另外附加专用硬件设备，大幅度降低成本，仅需要对软件及算法进行升级，利用现有车辆设备，即可实现采集，易于实现和推广，测量效率高，对提高路面质量检测水平，促进高质量路面建设、缩小国内外差距具有积极的影响。
【专利说明】一种利用车辆悬架传感器实现路面谱软测量的方法【技术领域】
[0001]本发明属于路面特征识别领域，尤其是涉及一种利用车辆悬架传感器实现路面谱软测量的方法。
【背景技术】
[0002]目前，国内外现有的路面不平整度测量方法或者基于目视检查或者通过一辆装有数字精密仪表的车辆实地测量，这种直接测量分析的方法通常是昂贵低效的。因此，一种广泛存在于日常的车辆中的利用车辆本身进行道路平整度估计的技术需求日益凸显。
【发明内容】
[0003]发明目的:为了克服现有的路面平整度测量技术由于需要专门的测量设备而致成本较高的的缺点，本发明提出一种利用车辆悬架原有传感器实现路面谱软测量的方法，利用车身加速度传感器间接测量路面平整度。
[0004]技术方案:一种利用车辆悬架传感器实现路面谱软测量的方法，包括如下步骤:
[0005]步骤1:利用二分之一车辆模型计算出车身加速度传感器测得的车身垂直加速度功率谱密度=PSDacc(Q)；
[0006]步骤2:校准传递系数Η( Ω )；
[0007]步骤3:根据校准后的传递系数Η(Ω)和车身加速度传感器测得的PSDara(Q),计算出路面PSDraad(Q)；
[0008]步骤4:根据计算得到的路面PSDMad( Ω )，对路面的不平整度进行判断和归类，输出结果。
[0009]所述步骤I计算PSDacx ( Ω )的具体方法为:
【权利要求】
1.一种利用车辆悬架传感器实现路面谱软测量的方法，其特征在于，包括如下步骤: 步骤1:利用二分之一车辆模型计算出车身加速度传感器测得的车身垂直加速度功率谱密度=PSDacc(Q)； 步骤2:校准传递系数Η(Ω)； 步骤3:根据校准后的传递系数Η(Ω)和车身加速度传感器测得的PSDara(Q),计算出路面 PSDroad(Q)； 步骤4:根据计算得到的路面PSDroad(Q),对路面的不平整度进行判断和归类，输出结果ο
2.根据权利要求1所述的利用车辆悬架传感器实现路面谱软测量的方法，其特征在于，所述步骤I计算PSDacx(Q)的具体方法为:
3.根据权利要求1所述的利用车辆悬架传感器实现路面谱软测量的方法，其特征在于，所述步骤2具体如下: (1)首先进行校准实验，在已知路面上进行数据采集，该路面已知路面谱密度PSDroad(Q)； (2)结合所述步骤I得到的PSDara(Q),计算出传递系数Η(Ω)； (3)对多次测量计算的传递系数结果进行平滑滤波，得出校准后的传递系数。
4.根据权利要求3所述的利用车辆悬架传感器实现路面谱软测量的方法，其特征在于，所述传递系数Η(Ω)的计算公式为:
5.根据权利要求1所述的利用车辆悬架传感器实现路面谱软测量的方法，其特征在于，所述步骤3根据校准后的传递系数Η(Ω)和车身加速度传感器测得的PSDara(Q)的计算PSDraad(Q)的方法如下: PSDroad(Q) =Η(Ω) -PSDacc(Q)(3)。
6.根据权利要求1所述的利用车辆悬架传感器实现路面谱软测量的方法，其特征在于，所述步骤4的根据计算得到的路面PSDroad ( Ω )，对路面的不平整度进行判断和归类的具体方法如下:
7.根据权利要求1所述的利用车辆悬架传感器实现路面谱软测量的方法，其特征在于，所述步骤I中二分之一车辆悬架模型为: 当车辆匀速行驶时，车辆运动控制响应是由以下三个常微分方程定义，方程如下:
【文档编号】E01C23/01GK103981795SQ201410231112
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年5月28日 优先权日:2014年5月28日
【发明者】刘庆华, 詹松林, 周帏, 张文明 申请人:江苏科技大学