[發(fā)明專利]一種具有加減速補償功能的車輛用磁電子羅盤及其測量方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810225903.4
• 申請日: 2008-11-05
• 公開（公告）號: CN101387518A
• 公開（公告）日: 2009-03-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李希勝;舒雄鷹;王紹純
• 申請（專利權(quán)）人: 北京科技大學
• 主分類號: G01C17/28
• 分類號: G01C17/28;G01C17/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種具有加減速補償功能的車輛用磁電子羅盤，包括：帶有模數(shù)轉(zhuǎn)換器的微處理器(1)、三軸地磁測量傳感器(2)、三軸加速度傳感器(3)、磁編碼器(4)、顯示單元(5)、通信接口(6)，其特征在于，采用與車輛傳動軸相連的磁編碼器(4)測量車輛行駛速度并計算車輛行駛加速度，采用三軸加速度傳感器和磁編碼器組合測量車輛俯仰角θ、橫滾角γ，根據(jù)車輛俯仰角θ、橫滾角γ及三軸地磁測量傳感器測出地磁場分別在車輛x軸、y軸、z軸上的分量采用下述公式計算磁場強度水平分量H_x、H_y：

并進一步計算地磁方位角α

將地磁方位角與存放在存儲器中的磁偏角數(shù)據(jù)相加得到相對于真北的方向數(shù)據(jù)，最后將相對于真北的方向數(shù)據(jù)送入顯示單元(5)顯示，通信接口(6)連接磁電子羅盤與具備通信接口的相關(guān)設(shè)備。

2.如權(quán)利要求1所述的車輛用磁電子羅盤，其特征在于，所述微處理器帶有模數(shù)轉(zhuǎn)換器，模數(shù)轉(zhuǎn)換器將三軸地磁測量傳感器、三軸加速度傳感器的輸出信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，微處理器采集相應的數(shù)字量以及經(jīng)光電隔離后的速度脈沖信號，并通過運算得到方向信息，最后通過顯示單元將方向信息提供給車輛使用人員。

3.如權(quán)利要求1所述的車輛用磁電子羅盤，其特征在于，所述三軸地磁測量傳感器為磁通門傳感器、各向異性磁阻傳感器、霍爾傳感器中的一種。

4.如權(quán)利要求1所述的車輛用磁電子羅盤，其特征在于，所述三軸加速度傳感器為微機電系統(tǒng)MEMS加速度傳感器、石英加速度傳感器中的一種。

5.一種如權(quán)利要求1所述的車輛用磁電子羅盤的測量方法，其特征在于，利用三軸地磁傳感器測出地磁場分別在車輛x軸、y軸、z軸上的分量采用加速度傳感器及磁編碼器組合實現(xiàn)俯仰角θ和橫滾角γ測量，采用下述公式計算磁場強度水平分量H_x、H_y：

并進一步計算地磁方位角α

根據(jù)三軸加速度傳感器測得的車輛加速度為a_x、a_Y、a_Z，根據(jù)磁編碼器輸出脈沖信號計算得到的車輛行駛加速度為a_x1，則車輛沿x軸的靜態(tài)加速度

a_x2＝a_x-a_x1????(3)

根據(jù)a_x2、a_Y、a_Z可計算重力加速度

進一步按下式計算得到俯仰角θ和橫滾角γ，

然后根據(jù)式(1)和(2)計算得到地磁方位角，將地磁方位角與存放在存儲器中的磁偏角數(shù)據(jù)相加得到相對于真北的方向數(shù)據(jù)，最后通過顯示單元為車輛使用人員提供得到的方向數(shù)據(jù)，給出方向指示。

6.如權(quán)利要求5所述的車輛用磁電子羅盤的測量方法，其特征在于，所述車輛x軸為前向，y軸為右向，z軸為上方。