一种检测车辆方向盘转角的方法及装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107585210A(43)申请公布日2018.01.16(21)申请号201610530734.X(22)申请日2016.07.07(71)申请人厦门雅迅网络股份有限公司地址361000福建省厦门市软件园二期观日路46号(72)发明人黄运峰李岳(74)专利代理机构厦门市精诚新创知识产权代理有限公司35218代理人何家富(51)Int.Cl.B62D15/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称一种检测车辆方向盘转角的方法及装置(57)摘要本发明提出一种检测车辆方向盘转角的方法及装置，采用车载智能终端MCU及其自带的3D加速度传感器，通过实时采集车辆加速度及速度等参数，计算出车轮转角，并间接检测车辆方向盘转角，在此基础上引入了低通数字滤波算法对采集到向心加速度进行滤波，使检测精度得到显著的提高。CN107585210ACN107585210A权利要求书1/2页1.一种检测车辆方向盘转角的方法，其特征在于：包括步骤S1、标定重力影响矢量车辆前进方向矢量以及实际车辆侧向方向矢量并指定车辆左侧方向为负，车辆右侧方向为正：S11、车辆静止并停在水平路面时，记录加速度传感器的读数，记为重力影响矢量S12、车辆启动时，每经过时间t1记录一次车速，并以不大于t2的间隔记录加速度传感器的读数，记为加速度传感器读数矢量计算并记录水平面投影分量其中是颠簸影响矢量，当判断到连续t3时间内为同向，且车速增加，则取该持续加速时间段中段时刻计算得到的记为车辆前进方向矢量S13、车辆右拐弯时，以不大于t2的间隔计算并记录车辆侧向方向矢量当判断到连续t4时间内保持同向且不为0，则获取该持续转弯时间段t4中段时刻计算得到的记为实际车辆侧向方向矢量满足关系：S2、在行车过程中定时采集加速度传感器的数据，并计算S3、根据公式计算车轮转角绝对值，其中L为车辆轴距，ace为在转弯半径方向上的投影，v为车辆速度，设当前转向轮方向上的加速度为af，af＝v2-v1，v2和v1为最近的间隔为t1秒的瞬时车速，确定θ值的正负及转角方向，若则与同向，θ为正值，方向为右侧，若则与反向，θ为负值，方向为左侧；S4、计算车辆方向盘转角α，其中α＝k·θ，系数k为车辆参数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的步骤S3还包括对ace值序列进行数字低通滤波的操作，并使用滤波后的ace值计算车轮转角绝对值。3.一种检测车辆方向盘转角的装置，包括加速度传感器、MCU，所述的加速度传感器采集车辆加速度数据，所述的MCU包括标定模块，用于标定重力影响矢量车辆前进方向矢量以及实际车辆侧向方向矢量并指定车辆左侧方向为负，车辆右侧方向为正：车辆静止并停在水平路面时，记录加速度传感器的读数，记为重力影响矢量车辆启动时，每经过时间t1记录一次车速，并以不大于t2的间隔记录加速度传感器的读数，记为加速度传感器读数矢量计算并记录水平面投影分量其中是颠簸影响矢量，当判断到连续t3时间内为同向，且车速增加，则取该持续加速时间段中段时刻计算得2CN107585210A权利要求书2/2页到的记为车辆前进方向矢量车辆右拐弯时，以不大于t2的间隔计算并记录车辆侧向方向矢量当判断到连续t4时间内保持同向且不为0，则获取该持续转弯时间段t4中段时刻计算得到的记为实际车辆侧向方向矢量满足关系：定时采集计算模块，用于在行车过程中定时采集加速度传感器的数据，并计算车轮转角计算模块，用于根据公式计算车轮转角绝对值，其中L为车辆轴距，ace为在转弯半径方向上的投影，v为车辆速度，设当前转向轮方向上的加速度为af，af＝v2-v1，v2和v1为最近的间隔为t1秒的瞬时车速，确定θ值的正负及转角方向，若则与同向，θ为正值，方向为右侧，若则与反向，θ为负值，方向为左侧，车辆方向盘转角计算模块，用于计算车辆方向盘转角α，其中：α＝k·θ系数k为车辆参数。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：所述的车轮转角计算模块还包括一数字滤波模块，用于对ace值序列进行低通滤波，并使用滤波后的ace值计算车轮转角绝对值。3CN107585210A说明书1/5页一种检测车辆方向盘转角的方法及装置技术领域[0001]本发明涉及车辆控制技术，具体涉及一种检测车辆方向盘转角的方法及装置。背景技术[0002]随着国家经济的发展，车辆保有量正以巨大的数字逐年增加，而车辆驾驶安全的问题也越发显得重要。疲劳驾驶是造成车辆行车安全隐患的重要原因之一，因此对疲劳驾驶的检测和预警成为目前各类商用车、乘用车需要扩展甚至标配的功能之一。[0003]目前在一些疲劳驾驶检测方案中，需要采集车辆的方向盘转角数据，进而通过数学建模分析这些数据，从而判断驾驶员的驾驶状态。