基于卡爾曼濾波的路面平整度測(cè)量方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明實(shí)施例設(shè)及高速路面平整度測(cè)量技術(shù)，尤其設(shè)及一種基于卡爾曼濾波的路 面平整度測(cè)量方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 路面平整度（RoadSurfaceRou曲ness)指的是路表面縱向的凹凸量的偏差值。路 面平整度是路面評(píng)價(jià)及路面施工驗(yàn)收中的一個(gè)重要指標(biāo)，主要反映的是路面縱斷面剖面曲 線的平整性。當(dāng)路面縱斷面剖面曲線相對(duì)平滑時(shí)，則表示路面相對(duì)平整，或平整度相對(duì)好， 反之則表示平整度相對(duì)差。好的路面則要求路面平整度也要好。
[0003] 目前，主要采用路面平整度測(cè)量裝置來(lái)測(cè)量路面平整度，常見(jiàn)的路面平整度測(cè)量 裝置有縱剖面式檢測(cè)儀、反應(yīng)式檢測(cè)儀和慣性式檢測(cè)儀。其中，由于慣性式檢測(cè)儀的測(cè)量結(jié) 果較為準(zhǔn)確而被廣泛使用?，F(xiàn)有技術(shù)中，將慣性式檢測(cè)儀固定在汽車(chē)底盤(pán)，隨著汽車(chē)一起運(yùn) 動(dòng)，其中，該慣性式檢測(cè)儀中包括加速度傳感器和距離傳感器，依靠加速度傳感器測(cè)量慣性 式檢測(cè)儀的運(yùn)動(dòng)加速度，且依靠距離傳感器測(cè)量路面到底盤(pán)的距離，之后由專(zhuān)口的計(jì)算設(shè) 備根據(jù)加速度和路面到底盤(pán)的距離綜合分析計(jì)算路面狀況。
[0004] 但是，采用現(xiàn)有技術(shù)，在分析計(jì)算路面狀況的過(guò)程中，尤其是在汽車(chē)速度變緩或者 靜止的情況下，會(huì)導(dǎo)致路面狀況的計(jì)算結(jié)果誤差較大，進(jìn)而影響到路面平整度分析的結(jié)果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于卡爾曼濾波的路面平整度測(cè)量方法及裝置，W解決現(xiàn) 有技術(shù)中路面平整度分析結(jié)果過(guò)程中路面狀況計(jì)算結(jié)果誤差較大的問(wèn)題。
[0006] 本發(fā)明實(shí)施例第一方面提供一種基于卡爾曼濾波的路面平整度測(cè)量方法，包括：
[0007] A、路面平整度測(cè)量裝置在測(cè)試點(diǎn)測(cè)量所述路面平整度測(cè)量裝置距離地面的距離 W及所述路面平整度測(cè)量裝置從起點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到所述測(cè)試點(diǎn)之間的里程；
[000引B、所述路面平整度測(cè)量裝置在所述里程中預(yù)設(shè)多個(gè)等間隔距離的采樣點(diǎn)，將相鄰 所述兩個(gè)采樣點(diǎn)之間的所有測(cè)試點(diǎn)的所述路面平整度測(cè)量裝置距離地面的距離進(jìn)行求平 均值處理，獲取各采樣點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所述路面平整度測(cè)量裝置距離地面的距離；
[0009]C、所述路面平整度測(cè)量裝置采用路面平整度卡爾曼濾波系統(tǒng)，根據(jù)第k-1個(gè)采樣 點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所述路面平整度測(cè)量裝置的振動(dòng)位移的最優(yōu)估計(jì)值和第k個(gè)采樣點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所述 路面平整度測(cè)量裝置距離地面的距離來(lái)獲取第k個(gè)采樣點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所述路面平整度測(cè)量裝 置的振動(dòng)位移的最優(yōu)估計(jì)值；
[0010] D、所述路面平整度測(cè)量裝置將所述第k個(gè)采樣點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所述路面平整度測(cè)量裝 置的振動(dòng)位移的最優(yōu)估計(jì)值減去所述第k個(gè)采樣點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所述路面平整度測(cè)量裝置距離 地面的距離，獲取第k個(gè)采樣點(diǎn)對(duì)應(yīng)的路面平整值；
[0011] E、所述路面平整度測(cè)量裝置循環(huán)執(zhí)行A~D，直到所述路面平整度測(cè)量裝置在待 測(cè)試路面的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中依次測(cè)試完預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)的采樣點(diǎn)的路面平整值；
[0012] F、所述路面平整度測(cè)量裝置分析所述預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)的采樣點(diǎn)的路面平整值，獲取待測(cè) 試路面的路面平整度。
[0013] 本發(fā)明實(shí)施例第二方面提供一種基于卡爾曼濾波的路面平整度測(cè)量裝置，包括： 激光測(cè)距傳感器、里程表傳感器和處理器；其中，
[0014] 所述激光測(cè)距傳感器，用于在測(cè)試點(diǎn)測(cè)量所述路面平整度測(cè)量裝置距離地面的距 離；
[0015] 所述里程表傳感器，用于測(cè)量所述路面平整度測(cè)量裝置從起點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到測(cè)試點(diǎn)之間 的里程；
[0016] 所述處理器，用于在所述里程中預(yù)設(shè)多個(gè)等間隔距離的采樣點(diǎn)，將相鄰兩個(gè)所述 采樣點(diǎn)之間的所有測(cè)試點(diǎn)的所述路面平整度測(cè)量裝置距離地面的距離進(jìn)行求平均值處理， 獲取各所述采樣點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所述路面平整度測(cè)量裝置距離地面的距離；采用路面平整度卡爾 曼濾波系統(tǒng)，根據(jù)第k-1個(gè)采樣點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所述路面平整度測(cè)量裝置的振動(dòng)位移的最優(yōu)估計(jì) 值和第k個(gè)采樣點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所述路面平整度測(cè)量裝置距離地面的距離來(lái)獲取第k個(gè)采樣點(diǎn)對(duì) 應(yīng)的所述路面平整度測(cè)量裝置的振動(dòng)位移的最優(yōu)估計(jì)值；將所述第k個(gè)采樣點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所述 路面平整度測(cè)量裝置的振動(dòng)位移的最優(yōu)估計(jì)值減去所述第k個(gè)采樣點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所述路面平 整度測(cè)量裝置距離地面的距離，獲取第k個(gè)采樣點(diǎn)對(duì)應(yīng)的路面平整值；在獲取預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)的 采樣點(diǎn)的平整值之后，分析預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)的采樣點(diǎn)的路面平整值，獲取待測(cè)試路面的路面平整 度。
[0017] 本發(fā)明提供的基于卡爾曼濾波的路面平整度測(cè)量方法及裝置，通過(guò)采用路面平整 度卡爾曼濾波系統(tǒng)，獲取各采樣點(diǎn)的路面平整度測(cè)量裝置的振動(dòng)位移的最優(yōu)估計(jì)值，并將 各采樣點(diǎn)的路面平整度測(cè)量裝置的振動(dòng)位移的最優(yōu)估計(jì)值減去各采樣點(diǎn)的路面平整度測(cè) 量裝置的距離地面的距離，獲取各采樣點(diǎn)對(duì)應(yīng)的路面平整值，進(jìn)一步分析獲取待測(cè)試路面 的路面平整度，即通過(guò)采用路面平整度卡爾曼濾波系統(tǒng)獲取路面平整度測(cè)量裝置的振動(dòng)位 移的最優(yōu)估計(jì)值，W實(shí)現(xiàn)該振動(dòng)位移的最優(yōu)估計(jì)值最接近真實(shí)的振動(dòng)位移，降低了路面平 整度計(jì)算結(jié)果的誤差，并提高了路面平整度計(jì)算結(jié)果的精度及魯椿性。
【附圖說(shuō)明】
[001引為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本發(fā) 明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可W 根據(jù)該些附圖獲得其他的附圖。
[0019] 圖1為本發(fā)明提供的基于卡爾曼濾波的路面平整度測(cè)量方法實(shí)施例一的流程圖；
[0020] 圖2為本發(fā)明提供的基于卡爾曼濾波的路面平整度測(cè)量裝置實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示 意圖；
[0021] 圖3為本發(fā)明提供的基于卡爾曼濾波的路面平整度測(cè)量裝置實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示 意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例 中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是 本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0023] 圖1為本發(fā)明提供的基于卡爾曼濾波的路面平整度測(cè)量方法實(shí)施例一的流程圖， 該方法的執(zhí)行主體可W為路面平整度測(cè)量裝置，如；慣性式檢測(cè)儀等，如圖1所示，本實(shí)施 例的方法可W包括：
[0024] A、路面平整度測(cè)量裝置在測(cè)試點(diǎn)測(cè)量該路面平整度測(cè)量裝置距離地面的距離W 及該路面平整度測(cè)量裝置從起點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到測(cè)試點(diǎn)之間的里程。
[0025] 具體的，路面平整度測(cè)量裝置可W安裝在汽車(chē)底盤(pán)上，可W通過(guò)路面平整度測(cè)量 裝置測(cè)量該路面平整度測(cè)量裝置距離地面的距離和該路面平整度測(cè)量裝置從起點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 測(cè)試點(diǎn)之間的里程。