過去十年來，使用全球定位系統(tǒng)（GPS）的車輛導航越來越受到關(guān)注; GPS導航經(jīng)常安裝在當今的高端豪華車和許多商用車中。由于它們依賴于來自衛(wèi)星的高頻無線電信號，具有GPS導航系統(tǒng)的車輛可能會進入短時間內(nèi)丟失GPS信號的情況。通過適當?shù)?a href="http://www.brongaenegriffin.com/v/tag/2562/" target="_blank">算法，GPS可以與其他課程繪圖技術(shù)集成，為用戶提供持續(xù)準確的導航信息。

死亡（演繹）推算是車輛中廣泛使用的一種方法導航。它利用三個不同的輸入來預(yù)測位置：一組起始坐標，行程的方向以及行進速度。由于其相對定位方案，其準確性有限;絕對位置誤差與行進距離成比例增長。非GPS車輛導航的其他方法包括地圖匹配，慣性導航和Delta A測量。 地圖匹配基于這樣的原則：如果您在道路附近旅行或與其平行，那么您很可能確實在那條路上（在人口稠密的地區(qū)可能無法正常工作）。 慣性導航依靠加速度計來獲取速度作為加速度的積分。在 Delta A測量中，隨后從接收器恢復(fù)的GPS信號與來自非GPS系統(tǒng)的輸入相關(guān)。該方法可以校正加速度計的不準確性，例如噪聲和零 - g 在溫度/時間上的偏移。這些技術(shù)中的一種以上可以與GPS結(jié)合使用，以更準確地顯示位置。

雖然使用汽車安裝的速度表會有所幫助，但也會出現(xiàn)一些困難。通常，速度表信息不可用，因為它不會被引出到發(fā)動機/ ABS /穩(wěn)定性控制計算機之外的系統(tǒng)。因為在許多情況下它被認為是“安全關(guān)鍵”，所以速度表輸出不會連接到任何可能導致總線下降的地方。此外，GPS系統(tǒng)通常由第三方建造，他們可能想要建立具有廣泛潛在市場的通用產(chǎn)品。在這種應(yīng)用中，ADXL202雙軸加速度計可用于為導航系統(tǒng)開發(fā)準確的速度估算。數(shù)字羅盤或陀螺儀與加速度計一起使用以確定行進的近似方向。然后由導航系統(tǒng)（結(jié)合上述其他方法）轉(zhuǎn)換信息，以確定相對于信號丟失點的位置。

此處描述的用于確定速度的方法使用加速度計來感測前輪和后輪在道路中遇到碰撞時的時間間隔（在直線前進時）。無論是在當?shù)氐缆愤€是在高速公路上行駛，道路上總會存在不完美之處。這些瑕疵轉(zhuǎn)化為汽車輪子立即感覺到的顛簸和顛簸，最終由乘客感知到。為了通過感測這些凸起來跟蹤速度，使用加速度計來識別它們的大小和時間。因此，對于具有給定軸距（W）的汽車，兩個車軸遇到碰撞的間隔（T 1 ）可用于計算汽車行駛的速度，使用以下等式:(見圖1）。

速度 [mi / hr] =（ W [ft] / T 1 [s]）*（3600 s / hr）/（5280 ft / mi）。
速度 [km / hr] =（ W [m] / T 1 [s]）*（3600 s / hr）/（1000 m / km）。

樣本數(shù)據(jù)日志
M xx =凸起的大?。ㄕ伎毡龋ィ?br /> t xx =瞬間凸起時間（秒）
T x =兩個相關(guān)凸起之間的持續(xù)時間（秒）
S 0 =上一個有效速度（mph）
S 1 =當前計算速度（mph）

當在本地道路上的典型駕駛中記錄數(shù)據(jù)以開發(fā)實驗信息時，加速度計不容易區(qū)分汽車懸架系統(tǒng)中的彈跳和振動以及由于不規(guī)則引起的尖峰對。馬路。因此，需要過濾系統(tǒng)來隔離凸塊。 ADXL202EB-232評估板具有內(nèi)部軟件，可通過低通濾波對數(shù)據(jù)進行平滑處理。這提供了更好的機會識別道路顛簸并在計算中使用它們。該問題已經(jīng)解決，出現(xiàn)了相關(guān)問題 - 例如，如果存在兩個相距小于車長的類似凸起，則難以在短時間內(nèi)對車輛經(jīng)歷的四個總凸起有所了解。因此有必要提出一種算法，將數(shù)據(jù)點干凈地轉(zhuǎn)換為有效的速度計讀數(shù)。

如果加速度計放置在軸之間的中間位置，X軸平行于地球表面并直接向前瞄準并且Y軸垂直于地球表面，由前輪和后輪產(chǎn)生的碰撞脈沖的大小大致相等（取決于車輛的懸架系統(tǒng)）。為了識別凸塊對，有必要進行幅度比較以匹配源自前軸和后軸的凸塊。同時，必須將當前列表速度與最后有效速度進行比較，以確定當前計算的速度是否可行。例如，如果車輛在大約一秒鐘前以25英里/小時的速度行駛，那么目前的速度極不可能達到45英里/小時或更高。因此，通過使用時序和速度比較，任何無意義的輸出都將被合理化或忽略。

數(shù)據(jù)分析。 ADXL202的數(shù)字輸出是占空比調(diào)制的;準時與加速度成正比。 50％占空比（方波輸出）代表標稱0-g加速度;比例因子是每克加速度±12.5％的占空比變化。這些標稱值受器件初始容差的影響，包括零g偏移誤差和靈敏度誤差。

在此處描述的應(yīng)用中，50％占空比輸出對應(yīng)于完全平穩(wěn)的行駛 - 無加速度計檢測到的碰撞或振動。通常，由于其懸架動力學，車輛在較低速度下對顛簸更敏感。因此，對于較低的速度，需要對凸塊的大?。∕ xx ）的靈敏度較低，并且閾值水平可以更高。小于閾值水平的幅度將被視為無效數(shù)據(jù)，而高于閾值（有效幅度）的幅度將傳遞到下一個過濾階段。

下一個目的階段是阻止由兩個相鄰的凸起所暗示的不可行的速度，這兩個凸起比車輛的軸距更靠近。為了解決這個問題，如果S 1 （定義如下）與S0相比超出20 mph / s的一般加速度限制，則該組數(shù)據(jù)無效。但是，通過配對第一個和第三個凸起以及第二個和第四個凸起（圖2），可以將四個凸起的配置轉(zhuǎn)換為合法的速度。

答：M 01 = 52.41％，t 01 = 135.862s
B：M 11 = 52.15％，t 11 = 135.938s
C：M02 = 53.08％，t 02 = 136.179s
D：M 12 = 51.66％，t12 = 136.242s

圖2顯示了ADXL202EB在以20英里/小時的恒定速度行駛的汽車中記錄的最新數(shù)據(jù)。乍一看，似乎A和B是兩個相關(guān)的凸起，以及C和D.但是，t 11 - t 01 = 0.076秒，這意味著速度約為81英里/小時。這將使用Delta A測量方法與最后的有效速度進行比較，并且將否定A＆amp; A的相關(guān)性。 B.然后A和C配對：t 02 - t 01 = 0.317秒，B和D（0.304 s）也是如此，它們分別轉(zhuǎn)化為約19.4。英里每小時和20.2英里每小時。從等式1和9英尺的軸距，T x 20英里/小時等于0.307秒。這里的結(jié)果分別顯示了3.2％和1％的差異。

這個簡單的解決方案處理最常見的錯誤讀數(shù)來源。但當然還有許多其他凸點配置可能導致錯誤的速度讀數(shù)。其中許多可以通過越來越聰明的算法和信號調(diào)節(jié)來處理，但最后，必須意識到這個計算是系統(tǒng)的一部分，以替代臨時 GPS信號丟失，旨在在短時間內(nèi)保持合理的準確性。

哪個軸？可以考慮使用X軸或Y軸（或兩者）來加速數(shù)據(jù)來測量道路上的顛簸。 Y-（垂直）軸測量實際幅度，經(jīng)過修改 - 經(jīng)?；煜?- 由汽車的懸架系統(tǒng)動力學，而X軸測量前后加速度分量（加速度計橫軸）的幅度為汽車越過顛簸。

第一種方法（圖3）測量Y軸加速度（垂直于地球表面）。在無碰撞情況下，測量值為1 g，由地球的靜態(tài)重力確定。這個標稱62.5％的輸出（50％+ 12.5％/ g）可以偏移到讀數(shù)50％，作為正或負垂直偏轉(zhuǎn)力的起點。

第二種方法（見圖2）使用X軸（平行于地球表面）來測量前后加速度。在無碰撞情況下，測量值為0 g。由于汽車的運動受到碰撞的影響，而加速度計會加速Y軸加速度峰值，并被汽車的懸架系統(tǒng)強烈過濾。與此同時，由于凸起（以及加速度計的橫軸靈敏度）引起的前后運動，X軸也可以獲得較小但“更干凈”的加速度尖峰的前向分量。在試運行期間，后一種方法（圖2）給出了更好的結(jié)果。

此方法有助于濾除不需要的噪音。此外，在圖3中可以看到，在撞擊凸起時，加速度的垂直分量傾向于顯示相當?shù)偷淖枘嵯禂?shù)。依靠前后運動可以克服這些并發(fā)癥。