1.概述
目前車輛速度一般在0.2m/s一下就不再更新,始終輸出爲0。爲了得到連續的速度信號,本文提出基於輪脈衝和加速度的信號,計算低速下車輛速度的方法。
2.原理
2.1. 概述
如下圖所示,實際車輛速度的速度值在低於0.2m/s時,就不再輸出速度信息。這段速度的缺失,對低速下的速度控制來說缺少了一個有效反饋。
如下圖所示,將速度曲線放大可以看出,低速下的速度更新有時需要4個時鐘週期纔會更新,所以車輛實際速度更新並不連續。
鑑於上述所描述的車速信息的缺陷,及車輛速度在0.2m/s下無速度輸出和輸出速度不連續的問題,本文價紹了採用輪脈衝信號和車輛縱向加速度信號,進行車速計算的方法。
2.2. 原理框圖
如下圖所示,是實現車速連續輸出的原理框圖。爲了實現0.2m/s下的速度更新,使用輪脈衝信號實現計算低速下的速度更新。又因爲低速下輪脈衝信號更新速度週期較長,無法實現有效的連續信號輸出,故使用車輛的縱向加速度信號進行速度的連續更新。實際過程中,通過選取合適的值,就可實現速度的持續更新。
2.2.1. 速度信號的對比
如下表所示,是輪脈衝計算的速度信號與加速度積分計算的速度信號的對比表。從表中可以看出,兩種速度信號各有優缺點。輪脈衝信號計算的車速在低速的情況下,速度更新週期會較長,但是車速不存在累計誤差,所以長期來講,速度是有效的。而通過加速度計積分計算的速度,更新週期較短,幾乎每個車輛更新週期(20ms)內,速度都可以得到更新。但是長期來講存在累積誤差,短期內具有參考性。
速度信號 | 更新週期 | 累計誤差 |
---|---|---|
輪脈衝車速信號 | 長 | 無 |
加速度計算的車速信號 | 短 | 有 |
2.2.2. 加速度修正
由於基於加速度積分的速度存在累積誤差,而導致該誤差的原因是加速度信號存在測量噪聲和外部事件的干擾。所以本文采取了一種簡單的修正方法,在每次輪脈衝信號的更新週期,修正一次加速度信號。通過調節修正參數,使得最終輸出的速度值保持連續更新,並圍繞輪脈衝信號計算的速度上下波動。