[发明专利]基于九轴传感器汽车前轮转向角监测方法

说明书

本发明公开了一种基于九轴传感器汽车前轮转向角监测方法，该方法包括：通过九轴传感器的三轴加速计、三轴陀螺仪及三轴磁感应计分别感知车身和前轮的三维加速度、三维角速度以及三维地磁强度；利用车身三维加速度参数、车身三维角速度参数和车身三维地磁强度参数，经姿态算法计算获得车身航向角；利用前轮三维加速度参数和前轮三维角速度参数，经姿态算法计算获得前轮侧偏角；利用前轮三维地磁强度参数和前轮三维角速度参数，经姿态算法计算获得前轮航向角；利用车身航向角参数、前轮侧偏角参数和前轮航向角参数，经姿态算法计算获得前轮转向角；将车身航向角、前轮侧偏角及前轮转向角的数据进行融合分析获得前轮转向角度的变化趋势。

技术领域

本发明涉及机动车安全运行状态监测方法，尤其涉及一种基于九轴传感器汽车前轮转向角监测方法。

背景技术

机动车运行安全状态监测技术是保证机动车安全行驶的主要手段，也是机动车运行安全检测技术发展的必然趋势。采用机动车运行安全状态监控技术对机动车运行安全状态和运行指标进行动态监测，及时发现和预防机动车故障，发展监测、控制、管理和决策于一体的安全监控网络体系，对机动车安全运行具有重要意义；它是关系到国家和人民生命财产安全的一项重大的社会公益技术工作，是保障机动车辆运行安全重要的技术支撑，是政府管理部门对机动车安全运行的非常重要的技术保障；它不仅能提高机动车安全运行的技术保障能力和减少交通事故，而且对促进机动车工业及交通运输事业的发展有重大意义。

机动车运行安全状态监测主要包括监测机动车(车身、车轮)运动姿态参数、动载荷参数、制动性能参数。机动车在运行过程中，会产生制动、加速、转向、直线行驶等工况，车轮是机动车行驶过程中唯一与地面接触部件，包含丰富的机动车运行信息(运动姿态、驱动力、制动力、动载荷、转向、冲击)，而前轮转向角参数是驾驶员通过方向盘准确控制汽车行驶方向的依据，避免方向跑偏、失控等现象，提高了汽车操控性和行驶稳定性，保证汽车行驶安全，具有十分重要的作用。

目前，驾驶员在驾驶过程中无法获得前轮转向角参数，仅通过方向盘转角与前轮转向角的非线性关系及眼睛来判定前轮转向角；如需测量前轮转向角参数，需要到特定的维修厂和在专门台架上进行检测，操作比较复杂，误差大、重复性差，难以准确测量转向角参数；并且也缺乏对前轮转向角参数的变化趋势进行预测的功能。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种基于九轴传感器汽车前轮转向角监测方法。

本发明的目的通过以下的技术方案来实现：

基于九轴传感器汽车前轮转向角监测方法，包括：

A通过九轴传感器的三轴加速计、三轴陀螺仪及三轴磁感应计分别感知车身和前轮的三维加速度、三维角速度以及三维地磁强度；

B利用车身三维加速度参数、车身三维角速度参数和车身三维地磁强度参数，经姿态算法计算获得车身航向角；

C利用前轮三维加速度参数和前轮三维角速度参数，经姿态算法计算获得前轮侧偏角；

D利用前轮三维地磁强度参数和前轮三维角速度参数，经姿态算法计算获得前轮航向角；

E利用车身航向角参数、前轮侧偏角参数和前轮航向角参数，经姿态算法计算获得前轮转向角；

F将车身航向角、前轮侧偏角及前轮转向角的数据进行融合分析获得前轮转向角度的变化趋势。

与现有技术相比，本发明的一个或多个实施例可以具有如下优点：

1、通过应用九轴传感器测量技术，实现在行驶过程中准确测量汽车前轮转向角。

2、通过汽车前轮转向角参数帮助驾驶员通过方向盘准确控制汽车行驶方向，避免方向跑偏、失控等现象，提高了汽车操控性和行驶稳定性，保证汽车行驶安全，具有十分重要的作用。