[發明專利]一種方向盤轉動角度的檢測方法及系統

有效

• 申請號: 201910160489.1
• 申請日: 2019-03-04
• 公開（公告）號: CN109916362B
• 公開（公告）日: 2021-01-19
• 發明（設計）人: 張洪昌;趙偉;郭軍;密興林
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G01B21/22
• 分類號: G01B21/22;B62D15/02
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 王守仁

本發明公開了一種方向盤轉動角度的檢測方法及系統，該系統包括兩個單元，其中第一單元設有第一單片機和通過數據線與之相連的第一重力加速度傳感器、第一藍牙模塊、串口通訊模塊、他取電電源模塊；第二單元設有第二單片機和通過數據線與之相連的第二重力加速度傳感器、第三重力加速度傳感器、第二藍牙模塊、自供電電源模塊。該方法包括系統初始化、數學關系式的建立、輸出數據等步驟。本發明具有結構簡單、易于安裝，測試方法清晰明了，對駕駛員的操作要求較低等優點。

技術領域

本發明涉及駕駛員駕駛行為信息采集領域，尤其涉及一種方向盤轉動角度的檢測方法及系統。

背景技術

隨著國家經濟的發展，車輛保有量正逐年增加，為了保證駕駛安全、減少發生交通事故，車輛的信息檢測及相關實驗就越發顯得重要。目前在很多車輛駕駛安全預警、車輪轉向等檢測方案和實驗中，都需要采集車輛的方向盤轉角數據，微型計算機獲取方向盤轉角數據后綜合其他信息通過分析判斷駕駛狀況。然而，目前很多車輛并沒有配備方向盤轉角檢測傳感器，也就無法檢測到方向盤轉角數據；即使有些中高端轎車配備有該傳感器，但OBD等接口一般不提供方向盤轉角數據；即使OBD接口提供方向盤轉角數據，其通訊協議也是非常復雜，從中有效讀取出方向盤轉角數據很困難；如果加裝車載式方向盤轉角傳感器，則成本高昂且安裝十分不方便，而非車載式的方向盤轉角傳感器安裝后會非常影響駕駛感受。一種檢測車輛方向盤轉角的方法及裝置(申請公布號：CN 107585210 A)發明的方向盤轉角檢測方法及裝置，采用車載智能終端MCU及其自帶的3D加速度傳感器，通過實時采集車輛加速度及速度等參數，計算出車輪轉角，并間接檢測車輛方向盤轉角，其測量方法麻煩，安裝復雜。因此，本發明提出了一種方向盤轉動角度的檢測方法及系統。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是：提供一種方向盤轉動角度的檢測方法及系統，以便解決現有的方向盤轉角采集系統的安裝困難、尺寸大、安裝后影響駕駛、成本高、準確率低等缺陷。

本發明解決其技術問題采用以下的技術方案：

本發明提供的方向盤轉動角度的檢測系統，其包括兩個單元，其中：第一單元設有第一單片機和通過數據線與之相連的第一重力加速度傳感器、第一藍牙模塊、串口通訊模塊、他取電電源模塊；第二單元設有第二單片機和通過數據線與之相連的第二重力加速度傳感器、第三重力加速度傳感器、第二藍牙模塊、自供電電源模塊。

所述他取電是與自供電相對應的一種名稱，意思是通過其他裝置或設備獲取電源。

所述的第一單元裝在車身上，由車載電源提供電能；第一重力加速度傳感器裝在方向盤中心軸上靠近方向盤處，建立以車前進方向為x軸正方向、以垂直車身向下為z軸正方向且y軸與z軸正交在垂直車身平面的符合右手螺旋法則的空間直角坐標系A。

所述的第二單元裝在方向盤上，由自帶電池的電源模塊提供電能，第二重力加速度傳感器裝在方向盤未轉動時方向盤中心軸上部，建立以方向盤中心軸向內為z軸正方向、以垂直方向盤軸線正向上為x軸正方向且y軸與x軸正交在方向盤平面的符合右手螺旋法則的空間直角坐標系B1；第三重力加速度傳感器與第二重力加速度傳感器互相垂直裝在方向盤未轉動時方向盤中心軸左部，建立以方向盤中軸向內為z軸正方向、以垂直方向盤軸線正向上為y軸正方向且x軸與y軸正交在方向盤平面的符合右手螺旋法則的空間直角坐標系B2；空間直角坐標系B1、B2的原點與兩個重力加速度傳感器重合，并隨著兩個重力加速度傳感器與方向盤固聯轉動。

所述三個重力加速度傳感器檢測車輛的重力加速度和運動加速度在其傳感器各個軸上的分量數值，第二單片機讀取并處理第二和第三重力加速度傳感器的檢測數據，第一單片機讀取和處理第一重力加速度傳感器的檢測數據和第一藍牙模塊的接收數據，計算出方向盤轉動角度，通過串口通訊模塊輸出數據，第一單片機與第二藍牙模塊進行數據通訊。