[发明专利]用于汽车动感驾驶模拟器的动态倾角检测装置及其方法

权利要求书

1.一种用于汽车动感驾驶模拟器的动态倾角检测装置，包括电源电路、两个加速度传 感器、信号调理电路、微处理器、通讯电路及上位机，其特征在于：

所述两个加速度传感器同时采用模拟量输出的加速度传感器，或同时采用数字脉冲量 量输出的加速度传感器；

所述两个加速度传感器的探头分别安装在被测物体和该被测物体所处的运动载体上， 所述两个加速度传感器的探头均与所述信号调理电路连接；

将两个传感器探头以相同姿态分别安装在被测物体和该被测物体所处的运动载体上， 其安装位置应尽量靠近，使两传感器近似处于一个刚体中；

所述微处理器包括用于接收所述两个加速度传感器探头模拟量的A/D接口和用于转 换和处理上述输出模拟量的数据处理模块；

所述微处理器包括接收所述两个加速度传感器探头数字脉冲量的SPI接口和用于转 换和处理上述数字脉冲量的数据处理模块；

所述微处理器与上位机之间通过所述通讯电路实现数据传输。

2.根据权利要求1所述用于汽车动感驾驶模拟器的动态倾角检测装置，其特征在于： 所述被测物体是油门脚踏板机构、离合脚踏板机构、刹车脚踏板机构、手刹机构和档位机 构，所述运动载体是汽车动感模拟驾驶舱。

3.根据权利要求2所述用于汽车动感驾驶模拟器的动态倾角检测装置，其特征在于： 所述被测物体与其中一个加速度传感器探头之间及所述运动载体与另一个加速度传感器 探头之间均分别设置有减振装置。

4.一种用于汽车动感驾驶模拟器的动态倾角检测装置的检测方法，其特征在于：利 用如权利要求2所述动态倾角检测装置的检测过程如下：

步骤一、将动态倾角检测装置中的一个加速度传感器探头表面粘贴方式安装到上述 相应的被测物体上，将另一个加速度传感器探头表面粘贴方式安装到相对车体是静止状态 的一物体表面，将两个传感器探头以相同姿态分别安装在被测物体和该被测物体所处的运 动载体上，其安装位置应尽量靠近，使两传感器近似处于一个刚体中；检测装置启动后， 首先进行初始化处理，然后同时提取被测物体和运动载体上两个加速度传感器探头的三维 检测信号；将采集到的信号送入微处理器的接口电路，进行巡回采集、转换和数字滤波； 若巡回采集还未结束，则重复上述过程；当确定巡回采集结束后，对采集数据进行处理；

步骤二、根据所述检测信号是电压模拟信号或是数字脉冲信号有下述两种不同的数 据处理方式：

(1)若检测信号是电压模拟信号，则：两组三维电压模拟信号经过信号调理、AD转 换和模拟量数据处理模块，屏蔽两组信号共有的振动、转动惯量和姿态变化信号，保留被 测物体相对载体锥角变化的差模信号，该检测信号经微处理器的运算处理，实现对检测量 与对应角度量的转换；

(2)若检测信号是数字脉冲信号，则：两组三维数字信号经过信号调理及微处理器 的SPI接口传送到微处理器的数字量数据处理模块，屏蔽两组信号共有的振动、转动惯量 和姿态信号，保留被测物体相对载体锥角变化的差模信号，该检测信号经微处理器的运算 处理，实现对检测量与对应角度量的转换；

步骤三、将对应的三维角度变化量数据保存在数组中，等待上位机呼叫，

若上位机发出读数据命令，则通过微处理器串行口和通讯电路将三维角度变化量数据 传输出去，然后，开始下一轮检测数据采集过程；

若没有接收到上位机读取数据的命令，则直接开始下一轮检测数据采集过程。

5.根据权利要求4所述用于汽车动感驾驶模拟器的动态倾角检测装置的检测方法，其 特征在于：所述两个加速度传感器探头在初始安装时，安装姿态相同，安装位置应满足不 论车体是否运动，该两个加速度传感器探头输出的检测信号大小相等，差模信号趋于零。

6.一种判定运输中物体相对于车体绑定状态的方法，其特征在于：利用如权利要求1 所述的动态倾角检测装置进行判断，其步骤是：将所述被测物体固定在一车体内，将其中 一加速度传感器探头以表面粘贴的方式安装到上述被测物体上，将另一加速度传感器探头 也以表面粘贴的方式安装到车体上，通过上述两个加速度传感器提取被测物体相对车体的 旋转、倾斜变化的信号，进行绑定状态的检测。