专利名称：基于激光传感器的车载式道路路面坡度测量方法
技术领域：
本发明属于汽车工程技术领域，具体地说，特别涉及一种基于激光传感器的车载式道路路面坡度测量方法。
背景技术：
在汽车工程领域中，无论是室内的各种试验台性能试验还是在计算机中的虚拟仿真分析都离不开基础路面数据的支持(路面数据是车辆的主要外部激励源)，在所有的路面数据中，道路路面的横坡角度和纵坡角度是两个非常关键的数据，特别是在针对车辆操纵稳定性研究中，这两个角度序列起到至关重要的作用。然而，在目前市场上，现有的道路路面的坡度测量设备和方法，都是通过类似于水准仪的原理，人工的、步进的逐点测量，进而推算路面坡度，没有一种合理高效的方法来简便、快速、准确的测量车辆行驶过程中，道路路面的实时横坡和纵坡角度值。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于激光传感器的车载式道路路面坡度测量方法，能够实时测量道路路面的横坡角度和纵坡角度。本发明的技术方案如下一种基于激光传感器的车载式道路路面坡度测量方法， 包含以下步骤
权利要求
1. 一种基于激光传感器的车载式道路路面坡度测量方法，其特征在于包含以下步骤1)在车辆的质心位置安装陀螺仪，通过陀螺仪实时测量车身平面与水平基准面之间的角度值Z 3 ；在车身前端的左右两侧以及后端的左右两侧均对称安装有激光位移传感器， 通过四个激光位移传感器实时测量车身平面在这四点位置处距离道路路面的位移值；2)任取三个激光位移传感器测得的位移值，代入公式z2 - zizl - z2Z 1= Z 3-arctan)或Z 1= arctan)- Z 3，通过计算得到实时的道路路面的横坡角度值；将所述三个激光位移传感器测得的位移值代入公式ζ - β纵坡角度=陀螺仪的俯仰角度-arctan) 或z3-7\纵坡角度=arctan (^；二)_陀螺仪的俯仰角度，通过计算得到实时的道路路面的纵坡角度值； 式中Zl为1号激光位移传感器测得的位移值，Z2为2号激光位移传感器测得的位移值，Z3 为3号激光位移传感器测得的位移值，1号及2号激光位移传感器在同一横向上，L为1号激光位移传感器与2号位移传感器安装位置之间的距离，1号及3号激光位移传感器分布在车辆纵向一侧，L’为1号激光位移传感器与3号位移传感器安装位置之间的距离。
全文摘要
本发明公开了一种基于激光传感器的车载式道路路面坡度测量方法，在车辆的质心位置安装陀螺仪，通过陀螺仪实时测量车身平面与水平基准面之间的角度值∠3；在车身前后端的左右两侧对称安装有激光位移传感器，通过四个激光位移传感器实时测量车身平面在这四点位置处距离道路路面的位移值；任取三个激光位移传感器测得的位移值通过几何技术即可得出道路路面的横坡角度和纵坡角度。本发明数据精度高、测量间隔小、可正常车速测量、可大范围统计测量等，可适用于公路部门进行道路路面的路网监测和检查验收，也可用于车辆工程中进行路面基础数据的测量，用于研究和提升车辆在设计和开发过程中的性能，特别是在针对车辆的操纵稳定性研究时，有非常明显的作用。
文档编号G01C9/00GK102252659SQ20111015512
公开日2011年11月23日 申请日期2011年6月10日 优先权日2011年6月10日
发明者严金霞, 张开斌, 段虎明, 石锋, 谢飞, 马颖 申请人:中国汽车工程研究院股份有限公司