基于mems傳感器不水平安裝的車輛碰撞檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種碰撞檢測方法，尤其設(shè)及一種基于MEMS傳感器不水平安裝的車 輛碰撞檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著車輛的日益增多，交通事故也越來越頻發(fā)，所化及時有效的檢測車輛的碰撞， 可有效的減少交通事故的傷亡。為了實(shí)現(xiàn)對車輛碰撞的檢測，一般采用0抓車載設(shè)備，該設(shè) 備中包括MEMS加速度計(jì)和巧螺儀，但是由于受安裝位置尺寸等方面的限制，該設(shè)備的安裝 具有較大的隨機(jī)性，不能保證完全水平安裝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于MEMS傳感器不水平安裝的車輛 碰撞檢測方法，可W實(shí)現(xiàn)對車輛碰撞的有效檢測。本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種基于MEMS傳 感器不水平安裝的車輛碰撞檢測方法，包括如下步驟：
[0004] S1.安裝MEMS傳感器于車輛上，并計(jì)算安裝姿態(tài)角；
[0005] S2.根據(jù)安裝姿態(tài)角將MEMS傳感器的加速度計(jì)的輸出分解為車輛前進(jìn)方向、車輛 橫向及車輛天向上的速度增量；
[0006]S3.將分解后的速度增量轉(zhuǎn)換為加速度；
[0007]S4.對車輛前進(jìn)方向和/或橫向進(jìn)行碰撞檢測。
[000引作為技術(shù)方案的進(jìn)一步補(bǔ)充，安裝姿態(tài)角計(jì)算步驟如下：
[0009] (1)計(jì)算誤差補(bǔ)償。：
[0010]使Na= (Nax，Nay，NjT，則
[0011]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于MEMS傳感器不水平安裝的車輛碰撞檢測方法，其特征在于：包括如下步 驟：
51. 安裝MEMS傳感器于車輛上，并計(jì)算安裝姿態(tài)角；
52. 根據(jù)安裝姿態(tài)角將MEMS傳感器的加速度計(jì)的輸出分解為車輛前進(jìn)方向、車輛橫向 及車輛天向上的速度增量；
53. 將分解后的速度增量轉(zhuǎn)換為加速度；
54. 對車輛前進(jìn)方向和/或橫向進(jìn)行碰撞檢測。
2. 如權(quán)利要求1所述的基于MEMS傳感器不水平安裝的車輛碰撞檢測方法，其特征在 于：安裝姿態(tài)角計(jì)算步驟如下： (1) 計(jì)算誤差補(bǔ)償
其中Na是加速度計(jì)的三個軸的原始速度增量信號量輸出，Nax，Nay，Naz分別是車前進(jìn)方 向、橫向和天向上的速度增量，<，C是加速度計(jì)的標(biāo)稱量； (2) 計(jì)算誤差補(bǔ)償后的比力增量δ wb:
S T是系統(tǒng)采樣時間間隔，1?是加速度計(jì)各個軸的零偏，Ea是加速度計(jì)的安裝誤差矩 陣； (3) 計(jì)算比力增量積分 Δ wb = Σ δ w b (4) 歸一化
其中，ga(a =x，y，z)是車前進(jìn)方向、橫向和天向上歸一化的結(jié)果，Aw是中間變量輸 出； (5) 計(jì)算安裝姿態(tài)角
，則安裝姿態(tài)角中的橫滾角和俯仰角計(jì)算如下：Θ :θ為橫滾角，γ為俯仰角。
3. 如權(quán)利要求2所述的基于MEMS傳感器不水平安裝的車輛碰撞檢測方法，其特征在 于，將加速度計(jì)的輸出量分解方法為車輛前進(jìn)方向、車輛橫向及車輛天向上的速度增量的 方法為：使用下式對加速度計(jì)的輸出量進(jìn)行分解，獲得三個方向的速度增量；
其中，g_level_x，g_level_y，g_level_z是分解后在車輛前進(jìn)方向、車輛橫向及車輛天 向上的速度增量，wb_x，wb_y，wb_z是權(quán)利要求2中的補(bǔ)償比力增量在車輛前進(jìn)方向、車輛 橫向及車輛天向上的分解。
4. 如權(quán)利要求3所述的基于MEMS傳感器不水平安裝的車輛碰撞檢測方法，其特征在 于，將分解后的速度增量轉(zhuǎn)換為加速度的方法為：使用下式將速度增量轉(zhuǎn)換為加速度； g_x = g_level_x/ δ T/g〇； g_y = g_level_y/ δ T/g〇； 其中，gci是當(dāng)?shù)刂亓铀俣?，g_x和g_y分別表示車輛前進(jìn)方向和車輛橫向的加速度， 單位是：g。
5. 如權(quán)利要求4所述的基于MEMS傳感器不水平安裝的車輛碰撞檢測方法，其特征在 于，車輛前進(jìn)方向碰撞檢測的方法為：每取十組加速度值計(jì)算一次方差，并加入循環(huán)隊(duì)列， 直到發(fā)現(xiàn)有一組加速度值的方差比前一組和后一組都大于某一倍數(shù)時，判定為在車輛前進(jìn) 方向發(fā)生了碰撞。
6. 如權(quán)利要求5所述的基于MEMS傳感器不水平安裝的車輛碰撞檢測方法，其特征在 于，車輛橫向碰撞檢測的方法為：每取十組加速度值計(jì)算一次方差，并加入循環(huán)隊(duì)列，直到 發(fā)現(xiàn)有一組加速度值的方差比前一組和后一組都大于某一倍數(shù)時，判定為在車輛橫向上發(fā) 生了碰撞。
7. -種基于MEMS傳感器不水平安裝的車輛碰撞檢測裝置，其特征在于：包括： 傳感器安裝及安裝姿態(tài)角計(jì)算裝置，用于安裝MEMS傳感器于車輛上，并計(jì)算安裝姿態(tài) 角； 加速度計(jì)的輸出分解裝置，用于根據(jù)安裝姿態(tài)角將MEMS傳感器的加速度計(jì)的輸出分 解為車輛前進(jìn)方向、車輛橫向及車輛天向上的速度增量； 加速度轉(zhuǎn)換裝置，用于將分解后的速度增量轉(zhuǎn)換為加速度； 碰撞檢測裝置，用于對車輛前進(jìn)方向和/或橫向進(jìn)行碰撞檢測。
【專利摘要】一種基于MEMS傳感器不水平安裝的車輛碰撞檢測方法，包括如下步驟：S1.安裝MEMS傳感器于車輛上，并計(jì)算安裝姿態(tài)角；S2.根據(jù)安裝姿態(tài)角將MEMS傳感器的加速度計(jì)的輸出分解為車輛前進(jìn)方向、車輛橫向及車輛天向上的速度增量；S3.將分解后的速度增量轉(zhuǎn)換為加速度；S4.對車輛前進(jìn)方向和/或橫向進(jìn)行碰撞檢測。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了對車輛碰撞的有效檢測。
【IPC分類】G01M17-007
【公開號】CN104748974
【申請?zhí)枴緾N201510110156
【發(fā)明人】田雨農(nóng), 張曉偉, 蒼柏, 李剛
【申請人】大連樓蘭科技股份有限公司
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年3月13日