CN103969465A - 一种车载终端北斗卫星定位自动标定脉冲系数的方法 - Google Patents

Abstract

一种车载终端北斗卫星定位自动标定脉冲系数的方法，它涉及一种车载终端定位自动标定技术领域。本发明为了通北斗卫星定位系统获得当前的车速，自动计算出脉冲系数，得到传感器车速。利用北斗卫星定位系统获得当前的车速；采集车速传感器的脉冲信号个数及脉冲信号频率，计算单位时间内的脉冲个数获得脉冲信号频率以及通过定时器对周期值计算脉冲信号频率，采用两种脉冲信号频率的方法相互校正，滤除杂波获得稳定的脉冲信号频率值F；通过车速脉冲信号处理系统获得的脉冲信号频率值和北斗卫星定位系统获得的车辆地面速度计算脉冲系数。

Description

一种车载终端北斗卫星定位自动标定脉冲系数的方法

技术领域

本发明涉及一种车载终端定位自动标定技术领域。

背景技术

目前，我国已把北斗系统用户终端机开发作为推广应用的重要内容，都在积极研制基于北斗系统的轻便、实用用户端设备。基于北斗系统的用户端设备的各种应用也越来越广泛。目前，多数的车载终端安装属于后装，即汽车出厂后由用户安装的设备。用户安装车载终端时需要设置脉冲系数，获得该值有两个途径：1)获取kl值(后桥主减速比)、k2值(变速箱蜗轮组件的传动比)、R值(轮胎的滚动半径)自行计算；2)车辆仪表的车速比值。上述两种途径都无法直接得到脉冲系数，需要花费大量的时间和人力联系车辆生产厂家或仪表生产厂家获得该值。

国家标准GB/T19056-2012汽车行驶记录仪中规定，汽车行驶记录仪对车辆行驶速度、时间、里程、位置以及有关车辆行驶的其他状态信息进行记录、存储并可通过数据通信实现数据输出的数字式电子记录装置，汽车行驶记录仪的车辆行驶速度必须通过车速传感器获得。

脉冲系数：车速传感器在车辆行驶1km距离过程中产生的脉冲信号个数。脉冲系数等同于传统组合仪表的车速比。

发明内容

本发明的目的是提供一种车载终端北斗卫星定位自动标定脉冲系数的方法，以通北斗卫星定位系统获得当前的车速，自动计算出脉冲系数，得到传感器车速。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：

一种车载终端北斗卫星定位自动标定脉冲系数的方法，所述方法的实现过程为：

步骤一、利用北斗卫星定位系统获得当前的车速，单位为Km/h：

V-speed＝GpsSpeed×1.852，GpsSpeed为卫星定位模块地面速度(当前的车速)，单位为海里/时；V-speed为卫星定位模块地面速度(当前的车速)，单位km/h；

步骤二、采集车速传感器的脉冲信号个数及脉冲信号频率，计算单位时间内的脉冲个数获得脉冲信号频率以及通过定时器对周期值计算脉冲信号频率，采用两种脉冲信号频率的方法相互校正，滤除杂波获得稳定的脉冲信号频率值F；

步骤三、获得脉冲系数P：

通过车速脉冲信号处理系统获得的脉冲信号频率值F和北斗卫星定位系统获得的车辆地面速度V-speed利用下式计算脉冲系数：

P＝F×3600/V-speed，其中，P：脉冲系数；F:频率；V-speed：速度；

步骤四、通过下式计算传感器车速，完成车速标定：

V＝F×3600/P，其中，P：脉冲系数；F:传感器车速脉冲信号频率。

在步骤三中，计算脉冲系数的具体过程为：

步骤1、脉冲系数未标定；

步骤2、执行步骤1后，采集有效数据；

步骤3、判断是否记卫星已定位，GPS速度是否大于40，是否超过1秒；如果是，执行步骤4，否则返回步骤1；

步骤4、根据公式P＝F×3600/V-speed计算脉冲系数，存入比较缓存；

步骤5、判断是否连续7次速比值误差<3，如果是，执行步骤6，否则计数器清零；

步骤6、取比较缓存的平均值为标定脉冲系数，存入FRAM并计算传感器车速V；

步骤7、判断传感器车速与GPS车速是否相等，如果是，执行步骤8；否则计数器清零；

步骤8、继续判断是否连续30秒车速都相等，如果是，执行步骤9，否则计数器清零；

步骤9、标志脉冲系数已标定，存入FRAM。

本发明的有益效果是：

通过北斗卫星定位系统获得车速，通过单片机捕获中端获得车速传感器的脉冲信号个数及脉冲信号频率，再由计算公式计算，采用一些过滤算法，以自动计算出脉冲系数。

理想状态下，即车速表上显示的读数与实测速度相等的情况下，所计算出来的速比称为理论速比，其计算公式为K＝l:[(kl/k2)xl000/(2πR)]，K为理论速比，kl为后桥主减速比，k2为变速箱蜗轮组件的传动比，R为轮胎的滚动半径。

上述本发明采用自动标定的方法无需人工进行干预和计算即可获得脉冲系数(车速比)。如果人工计算车速比需要专业人士采用多种途径获得车辆的获取kl值(后桥主减速比)、k2值(变速箱蜗轮组件的传动比)、R值(轮胎的滚动半径)经过复杂的计算才能获得。

附图说明

图1是本发明的自动标定脉冲系数实现过程流程图。

具体实施方式

具体实施方式一：参见1所示，本实施方式所述的车载终端北斗卫星定位自动标定脉冲系数的方法，具体描述如下：

一、车速脉冲信号处理系统

采集车速传感器的脉冲信号个数及脉冲信号频率，计算方法如下：

利用16位时钟单元T/C1的捕获中端，设置为输入捕获边缘检测中端，当车速信号采集引脚上的逻辑电平(事件)发生了变化，并且这个电平变化为边沿检测器所证实，输入捕捉被激发，脉冲信号个数计数器累加。通过计算单位时间内的脉冲个数获得脉冲信号频率，通过定时器对的周期值计算脉冲信号频率，采用两种脉冲信号频率的方法相互校正，滤除杂波，获得稳定的脉冲信号频率值(F)。

传感器车速的计算方法：

V＝F×3600/P，其中，P：脉冲系数；F:传感器车速脉冲信号频率；V-speed：速度。

二、北斗卫星定位系统

NMEA是"National Marine Electronics Association"(国际海洋电子协会)缩写，同时也是数据传输标准工业协会，在这里，实际上应为NMEA0183。

$BDRMC,hhmmss.ss,A,llll.llllll,a,yyyyy.yyyyyy,a,x.x,x.x,ddmmyy,x.x,a,a*hh<CR><LF>

实现的源程序为：

NMEA中地面速度单位为节，节是海里/时的意思，海上计量长度用海里，所以速度应用"节"，"节"的代号是英文"Knot"的词头，采用"Kn"表示。1节等于每小时1海里，也就是每小时行驶1.852千米(公里)。可以通过换算获得当前的车速Km/h。

V-speed＝GpsSpeed×1.852，GpsSpeed为卫星定位模块地面速度，V-speed为车辆的地面速度，单位km/h。

三、脉冲系数计算方法

通过车速脉冲信号处理系统获得的脉冲信号频率值(F)和北斗卫星定位系统获得的车辆的地面速度(V-speed)计算脉冲系数的方法如下：

P＝F×3600/V-speed，其中，P：脉冲系数；F:频率；V-speed：速度。

详细算法如图1所示。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种车载终端北斗卫星定位自动标定脉冲系数的方法，其特征在于：

所述方法的实现过程为：

步骤一、利用北斗卫星定位系统获得当前的车速，单位为Km/h：

V-speed＝GpsSpeed×1.852，GpsSpeed为卫星定位模块地面速度，单位为海里/时；V-speed为卫星定位模块地面速度，单位km/h；

步骤二、采集车速传感器的脉冲信号个数及脉冲信号频率，计算单位时间内的脉冲个数获得脉冲信号频率以及通过定时器对周期值计算脉冲信号频率，采用两种脉冲信号频率的方法相互校正，滤除杂波获得稳定的脉冲信号频率值F；

步骤三、获得脉冲系数P：

通过车速脉冲信号处理系统获得的脉冲信号频率值F和北斗卫星定位系统获得的车辆地面速度V-speed利用下式计算脉冲系数：

P＝F×3600/V-speed，其中，P：脉冲系数；F:频率；V-speed：速度；

步骤四、通过下式计算传感器车速，完成车速标定：

V＝F×3600/P，其中，P：脉冲系数；F:传感器车速脉冲信号频率。

2.根据权利要求1所述的车载终端北斗卫星定位自动标定脉冲系数的方法，其特征在于：

在步骤三中，计算脉冲系数的具体过程为：

步骤1、脉冲系数未标定；

步骤2、执行步骤1后，采集有效数据；

步骤3、判断是否记卫星已定位，GPS速度是否大于40，是否超过1秒；如果是，执行步骤4，否则返回步骤1；

步骤4、根据公式P＝F×3600/V-speed计算脉冲系数，存入比较缓存；

步骤5、判断是否连续7次速比值误差<3，如果是，执行步骤6，否则计数器清零；

步骤6、取比较缓存的平均值为标定脉冲系数，存入FRAM并计算传感器车速V；

步骤7、判断传感器车速与GPS车速是否相等，如果是，执行步骤8；否则计数器清零；

步骤8、继续判断是否连续30秒车速都相等，如果是，执行步骤9，否则计数器清零；

步骤9、标志脉冲系数已标定，存入FRAM。