(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利说明书
(10)申请公布号 CN 103606206 A
(43)申请公布日 2014.02.26
(21)申请号 CN201310426914.X
(22)申请日 2013.09.18
(71)申请人 武汉理工大学
    地址 430070 湖北省武汉市洪山区珞狮路122号
(72)发明人 吴超仲 严新平 褚端锋 陈志军 颜水清
(74)专利代理机构 湖北武汉永嘉专利代理有限公司
    代理人 钟锋
(51)Int.CI
      G07C5/08
                                                                  权利要求说明书 说明书 幅图
自动挡汽车的正确驾驶步骤
(54)发明名称
      一种汽车行驶状态感知装置及方法
(57)摘要
      本发明提供了一种汽车行驶状态感知装置，该装置包括主控CPU、惯性传感器、CAN收发器、电源模块和BDM接口；主控CPU及外围电路分别与惯性传感器、CAN收发器和BDM接口连接；CAN收发器用于数据传输，通过CAN信号线与车载CAN网络相连；电源模块为主控CPU、惯性传感器、CAN收发器和BDM接口提供电源；所述的惯性传感器为三轴惯性传感器，用于采集车辆的加速度和横摆角速度。本发明提供的汽车行驶状态感知装置成本低，采样率高，使用方便；该装置利用惯性传感器的测量特点，既可以测量加速度又可以测量横摆角速率，为车辆的运动状态评估和车辆后续精确控制奠定基础。
法律状态
法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
权 利 要 求 说 明 书
1.一种汽车行驶状态感知装置，其特征在于，该装置包括主控CPU、惯性传感器、CAN收发器、电源模块和BDM接口；主控CPU及外围电路分别与惯性传感器、CAN收发器和BDM接口连接；CAN收发器用于数据传输，通过CAN信号线与车载CAN网络相连；电源模块为主控CPU、惯性传感器、CAN收发器和BDM接口提供电源；所述的惯性传感器为三轴惯性传感器，用于采集车辆的加速度和横摆角速度。       
2.根据权利要求1所述的汽车行驶状态感知装置，其特征在于，主控CPU及通过SPI总线与惯性传感器连接，主控CPU通过I/O口引脚与CAN收发器连接，主控CPU通过BKGD引脚信号线连接BDM调试口。       
3.根据权利要求1所述的汽车行驶状态感知装置，其特征在于，所述的惯性传感器为加速计和惯性传感器组合使用的惯性传感器。       
<Claim>4.根据权利要求1至3中任一所述的汽车行驶状态感知装置，其特征在于，该装置还包括外壳，电源模块提供的工作电压为5v。       
5.一种使用根据权利要求1所述的汽车行驶状态感知装置的汽车行驶状态感知方法，其特征在于,包括以下步骤：       
（1）通过惯性传感器采集数据；       
（2）对惯性传感器采集的数据进行坐标转换；       
（3）对坐标转换后的数据进行平滑处理；       
（4）通过CAN收发器将最后数据传输到车载CAN网络上的上位机。       
6. 根据权利要求5所述的汽车行驶状态感知方法，其特征在于,所述步骤（2）中，坐标转换使用以下公式：       
<Image></Image>
式中，φ、θ、r是惯性传感器坐标系X<Sub>S</Sub>Y<Sub>S</Sub>Z<Sub>S</Sub>与车辆坐标系X<Sub>V</Sub>Y<Sub>V</Sub>Z<Sub>V</Sub>的安装误差角度，       
<Image></Image>为传感器输出的数据向量，为转换后的向量。       
7. 根据权利要求5所述的汽车行驶状态感知方法，其特征在于,所述步骤（3）中平滑处理使用以下方法：       
采用卡尔曼滤波方法对数据滤波平滑处理。       
8. 根据权利要求5所述的汽车行驶状态感知方法，其特征在于,在所述步骤（2）之前还包括通过主控CPU对步骤（1）采集的数据进行除噪滤波和AD转换处理的步骤。       
说  明  书
技术领域   
 本发明涉及汽车安全辅助驾驶领域，尤其涉及一种汽车行驶状态感知装置及方法。   
背景技术   
   在研究驾驶人的驾驶行为或者车辆的行驶特征时，往往需要对车辆的三轴加速度和横摆角速率进行测量，一般的行驶记录仪通常只能获得一个方向（纵向方向的）的加速度，而且采样率较低（通常为1HZ），安装后移植性差，不能满足车辆实时行驶状态评估要求，而专业的设备则由于价格昂贵，不能得到普遍的运用，因此有必要开发一种价格便宜，采样率高，使用方便的三轴加速度采集仪来满足车辆安全控制、驾驶人行为研究的需要。