[发明专利]用于检测车辆俯仰角的设备及其方法

权利要求书

1.一种用于使用加速度传感器和陀螺仪传感器来检测车辆俯仰角的设备，所述设备计算所述车辆俯仰角，所述设备包括：

加速度传感器单元，其被配置为测量车辆的加速度值；

陀螺仪传感器单元，其被配置为测量角速度值；

车辆状态识别单元，其被配置为使用分别由所述加速度传感器单元和所述陀螺仪传感器单元测量的所述加速度值和所述角速度值来确定所述车辆的停止状态、加速状态和驾驶状态；

停止状态重力矢量计算单元，其被配置为使用在由所述车辆状态识别单元确定的所述停止状态中测量的加速度值来计算停止状态重力矢量值；

加速状态车辆加速度矢量计算单元，其被配置为通过从在由所述车辆状态识别单元确定的所述加速状态中测量的加速度值减去由所述停止状态重力矢量计算单元计算的所述停止状态重力矢量值来计算车辆加速度矢量值；

车辆俯仰角矢量计算单元，其被配置为通过在所述车辆移动预定距离的同时连续地对由所述加速状态车辆加速度矢量计算单元计算的所述车辆加速度矢量值进行加和来计算车辆俯仰角矢量值；以及

车辆俯仰角计算单元，其被配置为当由所述车辆俯仰角矢量计算单元计算的对应的车辆俯仰角矢量值的幅值等于或大于预设阈值时使用所述对应的车辆俯仰角矢量值来计算车辆俯仰角。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述加速度传感器单元被配置有三个加速度传感器，所述三个加速度传感器被水平地附接到所述车辆并且与彼此正交地相交以分别形成X轴、Y轴和Z轴，并且将在所述车辆的驾驶方向(即，Y轴)和所述车辆的地面方向(即，Z轴)上的加速度传感器值Ay和Az发送到所述车辆状态识别单元。

3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述陀螺仪传感器单元被配置有三个陀螺仪传感器，所述三个陀螺仪传感器被水平地附接到所述车辆并且与彼此正交地相交以分别形成Rx、Ry和Rz，并且将在俯仰方向上的所述角速度值发送到所述车辆状态识别单元。

4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述车辆状态识别单元通过从所述加速度传感器单元接收在所述车辆的驾驶方向(即，所述Y轴)和所述车辆的地面方向(即，所述Z轴)上的加速度传感器值Ay和Az而基于Atan(Ay/Az)的值来计算相对于水平平面的倾斜角度值，并且当所计算的角度值在特定预定时间内被维持没有变化时确定所述车辆处于所述停止状态。

5.根据权利要求4所述的设备，其中，当在所述停止状态中在Atan(Ay/Az)的值发生变化时，所述车辆状态识别单元确定所述车辆处于所述加速状态。

6.根据权利要求4所述的设备，其中，当在所述加速状态中由所述陀螺仪传感器单元测量的所述角速度值等于或大于预设值或者根据由所述加速度传感器单元测量的所述加速度传感器值Ay和Az估计的所述车辆的移动距离等于或大于预设距离时，所述车辆状态识别单元确定所述车辆处于所述驾驶状态。

7.根据权利要求1所述的设备，其中，所述车辆状态识别单元通过从所述加速度传感器单元接收在所述车辆的驾驶方向(即，所述Y轴)和所述车辆的地面方向(即，所述Z轴)上的加速度传感器值Ay和Az而基于Atan(Ay/Az)的值来计算相对于水平平面的倾斜角度值，并且当所计算的角度值在特定预定时间内被维持没有变化时确定所述车辆处于所述停止状态，并且

所述停止状态重力矢量计算单元使用在由所述车辆状态识别单元确定的所述车辆的停止状态中测量的所述加速度传感器值Ay和Az来计算停止状态重力矢量值Gy和Gz。