村田傾斜傳感器之車(chē)輛傾斜角的測(cè)量
能夠提高行駛中車(chē)輛的轉(zhuǎn)向角度測(cè)量精度的離心加速度計(jì)算方法
計(jì)算離心加速度的必要性
Murata Electronics Oy的2軸加速度傳感器 (SCA1000-D01) 可被用于行駛中車(chē)輛的加速度檢測(cè)。以車(chē)輛前進(jìn)方向?yàn)閄軸 (速度檢測(cè)的方向) ，相對(duì)前進(jìn)方向呈直角的方向則為Y軸 (轉(zhuǎn)向) 。
村田傾斜傳感器之車(chē)輛傾斜角的測(cè)量
他軸靈敏度可通過(guò)下面的公式計(jì)算得到。
圖1: 測(cè)量車(chē)輛加速度時(shí)的X軸與Y軸
車(chē)輛的轉(zhuǎn)向角時(shí)由Y軸方向的加速度計(jì)算得到的，由于在曲線路徑行駛時(shí)會(huì)受到離心加速度的影響，所以有必要計(jì)算出該離心加速度。離心加速度的計(jì)算可以通過(guò)以下2種方法。
圖2: 計(jì)算離心加速度所必須的信息
方法1 利用車(chē)輛速度和方向盤(pán)操作角信息
離心加速度可通過(guò)式 (1) 來(lái)計(jì)算。
ac: 離心加速度 (m/s2)
v: 行駛速度 (m/s)
r: 曲線路徑的曲率半徑(m) (可由方向盤(pán)操作角計(jì)算得到)
方法2 利用車(chē)輛速度和車(chē)用電子羅盤(pán)信息
通過(guò)式 (2) 計(jì)算出沿曲率半徑r的路徑行駛的車(chē)輛速度。
v: 行駛速度 (m/s)
r: 曲線路徑的曲率半徑 (m) (可由方向盤(pán)的操作角計(jì)算得到)
ω: 車(chē)輛的角速度 (rad/s)
式 (2) 中的角速度ω可由式 (3) 計(jì)算得到。
ω: 角速度 (rad/s)
ψ: 車(chē)用電子羅盤(pán)的指示角 (rad)
t: 時(shí)間 (s)
總的來(lái)說(shuō)角速度就是單位時(shí)間內(nèi)電子羅盤(pán)的角度變化率。
如果已知車(chē)輛速度ν和角速度ω就可以通過(guò)式 (2) 計(jì)算出曲率半徑r (＝ν/ω)。將結(jié)果代入式1后，離心加速度ac就如下所示。
ac: 離心加速度 (m/s2)
v: 行駛速度 (m/s)
ω: 角速度 (rad/s)
計(jì)算轉(zhuǎn)向角
通過(guò)下式可以計(jì)算出用于修正離心加速度的加速度aroll。
aroll: 加速度傳感器SCA1000的檢測(cè)值
ac: 通過(guò)式 (1) 或式 (4) 計(jì)算出的離心加速度 (m/s2)
由校正后的加速度aroll可以計(jì)算出轉(zhuǎn)向角αroll。
【注意】 式 (6) 中加速度aroll的單位需由m/s2變?yōu)間。
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編輯：admin 最后修改時(shí)間：2018-05-24
