專利名稱：車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)領(lǐng)域，具體涉及ー種車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
為提高車輛的節(jié)能環(huán)保性、安全性和舒適性，車輛控制系統(tǒng)起到了越來(lái)越關(guān)鍵的作用。特別是制動(dòng)控制、驅(qū)動(dòng)控制、轉(zhuǎn)向控制、懸架控制等電子控制子系統(tǒng)在車輛底盤技術(shù)中的廣泛應(yīng)用極大地改善了車輛的主動(dòng)安全性。而車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)測(cè)定參數(shù)是車輛電子控制系統(tǒng)中極其重要的狀態(tài)參數(shù)，是車輛底盤綜合控制、操縱穩(wěn)定性和主動(dòng)安全性評(píng)價(jià)、標(biāo)定和匹配的前提和基礎(chǔ)。目前各種電子控制子系統(tǒng)為直接或間接獲取相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)都配置了相應(yīng)的傳感器，如ABS、TCS系統(tǒng)配備了輪速傳感器，ESP系統(tǒng)配備了橫擺角速度傳感器、側(cè)向加速度計(jì)等。另外，在各種車輛控制子系統(tǒng)及其集成控制系統(tǒng)的研發(fā)過(guò)程中所需的性能評(píng)價(jià)、標(biāo)定、匹配以及測(cè)試等，還使用了較昂貴的非接觸式光電五輪儀、慣性陀螺儀、GPS全球定位系統(tǒng)等車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)測(cè)量系統(tǒng)。這些現(xiàn)有的車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)測(cè)量系統(tǒng)都分別存在成本高、體積大、接ロ電路復(fù)雜等問(wèn)題，并且單純使用慣性陀螺儀會(huì)使其漂移誤差隨時(shí)間推移而累加，影響測(cè)量精度；而GPS全球定位系統(tǒng)的功效則在特殊環(huán)境如隧道、高層樓群，以及惡劣天氣條件如太陽(yáng)劇烈活動(dòng)下，均會(huì)受到較大程度的影響，影響對(duì)車輛速度等運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的檢測(cè)?，F(xiàn)有技術(shù)對(duì)于車輛縱向、側(cè)向、垂向及橫擺、側(cè)傾、俯仰等運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是由不同的傳感器分別測(cè)量而不是同時(shí)由同一傳感器同時(shí)完成的，需要進(jìn)行相應(yīng)的車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的信號(hào)進(jìn)行較大幅度的調(diào)理及信息融合處理，從而會(huì)降低車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)測(cè)量的實(shí)時(shí)性，并且還會(huì)使測(cè)量系統(tǒng)的誤差増大。同時(shí)，很多目前所應(yīng)用的檢測(cè)方案仍需要搭配A/D信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊，對(duì)信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換之后才能進(jìn)行下一歩的融合處理計(jì)算，進(jìn)ー步加大了硬件電路的復(fù)雜性，耗費(fèi)了處理的時(shí)間。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型g在提供一種車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置，該車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置由MEMS慣性傳感器和ARM微處理器搭配組成，具有體積小、靈敏度高，測(cè)定速度快等優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型所述的車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置，包括MEMS慣性傳感器模塊、輪速傳感器接ロ電路模塊、ARM微處理器模塊、輸出模塊；所述MEMS慣性傳感器模塊用于收集車輛行駛時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息，并將該運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息通過(guò)SPI接ロ傳送至ARM微處理器模塊；所述輪速傳感器接ロ電路模塊用于收集車輛的輪速信息，并將輪速信息通過(guò)I/O接ロ傳送至ARM微處理器模塊；所述ARM微處理器模塊用于對(duì)接收到的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息和輪速信息進(jìn)行融合處理，得到車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)測(cè)定參數(shù)，將該車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)測(cè)定參數(shù)傳送至輸出模塊。所述輪速傳感器接ロ電路模塊包括輪速傳感器和信號(hào)調(diào)理子模塊；所述輪速傳感器用于檢測(cè)當(dāng)前車輛運(yùn)行的輪速得到原始輪速信息，并將原始輪速信息通過(guò)接ロ電路傳送至所述信號(hào)調(diào)理子模塊；所述信號(hào)調(diào)理子模塊用于將接收到的原始輪速信息進(jìn)行放大、整形、硬件濾波處理后得到輪速信息，并將輪速信息通過(guò)I/o接ロ傳送至ARM微處理器模塊。所述ARM微處理器模塊包括信號(hào)采集子模塊、卡爾曼濾波子模塊、參考車速計(jì)算子模塊，信號(hào)融合處理子模塊；所述信號(hào)采集子模塊用于接收來(lái)自MEMS慣性傳感器模塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息與來(lái)自輪速傳感器接ロ電路模塊的輪速信息，并將接收到的信息傳送至所述卡爾曼濾波子模塊；所述卡爾曼濾波子模塊用于將接收到的輪速信息與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息進(jìn)行卡爾曼濾波處理，分別得到輪速信號(hào)與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信號(hào)，將輪速信號(hào)傳送至參考車速計(jì)算子模塊，將運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信號(hào)傳送至信號(hào)融合處理子模塊；所述參考車速計(jì)算子模塊用于對(duì)接收到的輪速信號(hào)進(jìn)行計(jì)算處理，算出參考車速信號(hào)，并將參考車速信號(hào)傳送至信號(hào)融合處理子模塊；所述信號(hào)融合處理子模塊用于將接收到的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信號(hào)與參考車速信號(hào)進(jìn)行融合處理，計(jì)算得到車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)測(cè)定參數(shù)。所述ARM微處理器模塊還包括CAN通信子模塊和USB通信子模塊；所述輸出模塊包括CAN接ロ電路子模塊和USB接ロ電路子模塊；所述的CAN通信子模塊用于將信號(hào)融合處理子模塊計(jì)算出的車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)測(cè)定參數(shù)轉(zhuǎn)換為CAN數(shù)據(jù)流，并傳送至CAN接ロ電路子模塊；所述的USB通信子模塊用于將信號(hào)融合處理子模塊計(jì)算出的車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)測(cè)定參數(shù)轉(zhuǎn)換為USB數(shù)據(jù)流，并傳送至USB接ロ電路子模塊。本實(shí)用新型所述的車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置的優(yōu)選方案為所述車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置包括MEMS慣性傳感器模塊、輪速傳感器接ロ電路模塊、ARM微處理器模塊、輸出模塊；所述MEMS慣性傳感器模塊用于收集車輛行駛時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息，并將該運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息通過(guò)SPI接ロ傳送至ARM微處理器模塊；所述輪速傳感器接ロ電路模塊包括輪速傳感器和信號(hào)調(diào)理子模塊；所述ARM微處理器模塊包括信號(hào)采集子模塊、卡爾曼濾波子模塊、參考車速計(jì)算子模塊，信號(hào)融合處理子模塊、CAN通信子模塊和USB通信子模塊；所述輸出模塊包括CAN接ロ電路子模塊和USB接ロ電路子模塊；所述輪速傳感器檢測(cè)當(dāng)前車輛運(yùn)行的輪速得到原始輪速信息，并將原始輪速信息通過(guò)接ロ電路傳送至所述信號(hào)調(diào)理子模塊；所述信號(hào)調(diào)理子模塊將接收到的原始輪速信息進(jìn)行放大、整形、硬件濾波處理后得到輪速信息，并將輪速信息通過(guò)I/O接ロ傳送至ARM微處理器模塊；所述信號(hào)采集子模塊接收來(lái)自MEMS慣性傳感器模塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息與來(lái)自輪速傳感器接ロ電路模塊的輪速信息，并將接收到的信息傳送至所述卡爾曼濾波子模塊；所述卡爾曼濾波子模塊將接收到的輪速信息與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息進(jìn)行卡爾曼濾波處理，分別得到輪速信號(hào)與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信號(hào)，將輪速信號(hào)傳送至參考車速計(jì)算子模塊，將運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信號(hào)傳送至信號(hào)融合處理子模塊；所述參考車速計(jì)算子模塊對(duì)接收到的輪速信號(hào)進(jìn)行計(jì)算處理，算出參考車速信號(hào)，并將參考車速信號(hào)傳送至信號(hào)融合處理子模塊；所述信號(hào)融合處理子模塊將接收到的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信號(hào)與參考車速信號(hào)進(jìn)行融合處理，計(jì)算得到車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)測(cè)定參數(shù)；所述的CAN通信子模塊將信號(hào)融合處理子模塊計(jì)算出的車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)測(cè)定參數(shù)轉(zhuǎn)換為CAN數(shù)據(jù)流，并傳送至CAN接ロ電路子模塊；所述的USB通信子模塊將信號(hào)融合處理子模塊計(jì)算出的車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)測(cè)定參數(shù)轉(zhuǎn)換為USB數(shù)據(jù)流，并傳送至USB接ロ電路子模塊；所述的CAN接ロ電路子模塊將獲得的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)測(cè)定參數(shù)傳輸至與本檢測(cè)裝置相關(guān)聯(lián)的各類車輛主動(dòng)安全控制子系統(tǒng)； 所述的USB接ロ電路模塊將獲得的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)測(cè)定參數(shù)轉(zhuǎn)移至載體或者傳輸至上位計(jì)算機(jī)。所述MEMS慣性傳感器模塊集成了分別對(duì)應(yīng)三個(gè)坐標(biāo)軸的三個(gè)陀螺儀和三個(gè)加速度計(jì)，能夠?qū)囕v縱向、側(cè)向、垂向運(yùn)動(dòng)的加速度以及橫擺、側(cè)傾、俯仰運(yùn)動(dòng)的角速度進(jìn)行同時(shí)測(cè)定。所述MEMS慣性傳感器即微機(jī)電系統(tǒng)慣性傳感器，狹義上是指可以采用微電子批量加工エ藝制造的，集微型機(jī)械兀件和微電子于一體的微型器件、微型系統(tǒng)；從廣義上講，微機(jī)電系統(tǒng)是指集微型傳感器、微型執(zhí)行器、信號(hào)處理和控制電路、接ロ電路、通信系統(tǒng)以及電源于一體的集成微器件、微系統(tǒng)。微機(jī)電系統(tǒng)的特點(diǎn)是體積小，重量輕，高度集成化與微型化。本實(shí)用新型克服了現(xiàn)有車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)采用的MEMS慣性傳感器可以在同一時(shí)間采集車輛在不同方向上的多個(gè)加速度和角速度并且具有誤差修正功能，簡(jiǎn)化了信號(hào)融合處理的復(fù)雜性，提高了實(shí)時(shí)性和精確度，使得車輛的行駛姿態(tài)信息能夠得到實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的處理。本實(shí)用新型應(yīng)用輪速傳感器用于收集車輛的輪速信息克服了 GPS全球定位系統(tǒng)的易受環(huán)境影響的缺陷。同時(shí)，本實(shí)用新型利用高性能的ARM處理器擁有強(qiáng)大的運(yùn)算和處理功能，大大提高了車輛行駛姿態(tài)信息整合、處理能力以及可控能力；且本實(shí)用新型傳輸MEMS慣性傳感器的信息時(shí)，采用的是可編程SPI接ロ，便于控制數(shù)字濾波、采樣率、電源管理、自檢以及傳感器狀態(tài)與報(bào)警等特性，省掉了傳統(tǒng)方案中A/D轉(zhuǎn)換的模塊，使得汽車的行駛姿態(tài)信息能夠得到實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的處理。本實(shí)用新型具有體積小，靈敏度高，測(cè)定速度快，穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)，克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足。本實(shí)用新型所述的MEMS慣性傳感器優(yōu)選六自由度的MEMS慣性傳感器，該慣性傳感器在空間三坐標(biāo)軸上集成了三個(gè)陀螺儀和三個(gè)加速度計(jì)，可對(duì)汽車縱向、側(cè)向、垂向運(yùn)動(dòng)的加速度以及橫擺、側(cè)傾、俯仰運(yùn)動(dòng)的角速度等信息同時(shí)進(jìn)行采集。輪速傳感器接ロ電路模塊中的信號(hào)調(diào)理子模塊對(duì)采集到的原始輪速信息進(jìn)行放大、整形、硬件濾波處理，減少了原始輪速信息中的噪聲，優(yōu)化了原始輪速信息的波形，提高了對(duì)輪速信息提取的精度。ARM微處理器模塊通過(guò)卡爾曼濾波子模塊大大減小了慣性傳感器測(cè)量中的隨機(jī)偏移誤差，為之后的融合處理提供良好的基礎(chǔ)，信號(hào)融合處理子模塊將接收到的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信號(hào)與參考車速信號(hào)進(jìn)行融合處理，計(jì)算得到車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)測(cè)定參數(shù)，比如汽車縱向車速、側(cè)向車速、橫擺角、側(cè)傾角及質(zhì)心側(cè)偏角等參數(shù)。本實(shí)用新型可以在同一時(shí)間內(nèi)采集及處理汽車當(dāng)前運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息，使得汽車的六自由度運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息能夠同時(shí)、準(zhǔn)確、及時(shí)得到處理，簡(jiǎn)化了檢測(cè)系統(tǒng)的硬件電路結(jié)構(gòu)，提高了汽車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息融合及處理能力。本實(shí)用新型還可運(yùn)用CAN接口和USB接ロ進(jìn)行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)移和傳輸，CAN接ロ可以使本檢測(cè)系統(tǒng)與各類車輛主動(dòng)安全控制子系統(tǒng)相配合，增強(qiáng)了本檢測(cè)系統(tǒng)的實(shí)用性，USB接ロ可以將檢測(cè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移至載體或者傳送至上位機(jī)系統(tǒng)，便于計(jì)算機(jī)分析車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)，為車輛結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析提供重要參數(shù)。

[0025]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置主模塊的結(jié)構(gòu)示意圖圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)ー步詳細(xì)說(shuō)明。如圖1和圖2所示，車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置包括MEMS慣性傳感器模塊、輪速傳感器接ロ電路模塊、ARM微處理器模塊、輸出模塊；MEMS慣性傳感器模塊采用六自由度慣性測(cè)量単元；輪速傳感器接ロ電路模塊包括輪速傳感器和信號(hào)調(diào)理子模塊；ARM微處理器模塊包括信號(hào)采集子模塊、卡爾曼濾波子模塊、參考車速計(jì)算子模塊，信號(hào)融合處理子模塊、CAN通信子模塊和USB通信子模塊；輸出模塊包括CAN接ロ電路子模塊和USB接ロ電路子模塊。輪速傳感器傳感器安裝在車輪處，六自由度慣性測(cè)量単元與ARM微處理器處理模塊安裝在車輛質(zhì)心處，三者之間通過(guò)相應(yīng)數(shù)據(jù)線連接；當(dāng)車輛啟動(dòng)運(yùn)行后，MEMS慣性傳感器模塊收集汽車縱向、側(cè)向、垂向運(yùn)動(dòng)的加速度以及橫擺、側(cè)傾、俯仰運(yùn)動(dòng)的角速度等信息，并將這些運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息通過(guò)SPI接ロ傳送至ARM微處理器模塊；輪速傳感器檢測(cè)當(dāng)前車輛運(yùn)行的輪速得到原始輪速信息，并將原始輪速信息通過(guò)接ロ電路傳送至所述信號(hào)調(diào)理子模塊；所述信號(hào)調(diào)理子模塊將接收到的原始輪速信息進(jìn)行放大、整形、硬件濾波處理后得到輪速信息，并將輪速信息通過(guò)I/O接ロ傳送至ARM微處理器模塊；信號(hào)采集子模塊接收來(lái)自MEMS慣性傳感器模塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息與來(lái)自輪速傳感器接ロ電路模塊的輪速信息，并將接收到的信息傳送至所述卡爾曼濾波子模塊；所述卡爾曼濾波子模塊將接收到的輪速信息與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息進(jìn)行卡爾曼濾波處理，分別得到輪速信號(hào)與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信號(hào)，將輪速信號(hào)傳送至參考車速計(jì)算子模塊，將運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信號(hào)傳送至信號(hào)融合處理子模塊；所述參考車速計(jì)算子模塊對(duì)接收到的輪速信號(hào)進(jìn)行計(jì)算處理，算出參考車速信號(hào)，并將參考車速信號(hào)傳送至信號(hào)融合處理子模塊；所述信號(hào)融合處理子模塊將接收到的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信號(hào)與參考車速信號(hào)進(jìn)行融合處理，計(jì)算得到車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)測(cè)定參數(shù)；CAN通信子模塊將信號(hào)融合處理子模塊計(jì)算出的車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)測(cè)定參數(shù)轉(zhuǎn)換為CAN數(shù)據(jù)流，并傳送至CAN接ロ電路子模塊；USB通信子模塊將信號(hào)融合處理子模塊計(jì)算出的車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)測(cè)定參數(shù)轉(zhuǎn)換為USB數(shù)據(jù)流，并傳送至USB接ロ電路子模塊；CAN接ロ電路子模塊將獲得的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)測(cè)定參數(shù)傳輸至與本檢測(cè)裝置相關(guān)聯(lián)的各類車輛主動(dòng)安全控制子系統(tǒng)；USB接ロ電路模塊將獲得的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)測(cè)定參數(shù)轉(zhuǎn)移至載體，或者傳輸至上位計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析與評(píng)估。
權(quán)利要求1.一種車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置，包括MEMS慣性傳感器模塊、輪速傳感器接口電路模塊、ARM微處理器模塊、輸出模塊,其特征在于所述MEMS慣性傳感器模塊用于收集車輛行駛時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息，并將該運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息通過(guò)SPI接口傳送至ARM微處理器模塊；所述輪速傳感器接口電路模塊用于收集車輛的輪速信息，并將輪速信息通過(guò)I/O接口傳送至ARM微處理器模塊；所述ARM微處理器模塊用于對(duì)接收到的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息和輪速信息進(jìn)行融合處理，得到車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)測(cè)定參數(shù)，將該車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)測(cè)定參數(shù)傳送至輸出模塊。
2.如權(quán)利要求1所述的車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置，其特征在于所述MEMS慣性傳感器模塊集成了分別對(duì)應(yīng)三個(gè)坐標(biāo)軸的三個(gè)陀螺儀和三個(gè)加速度計(jì)。
3.如權(quán)利要求1所述的車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置，其特征在于所述輪速傳感器接口電路模塊包括輪速傳感器和信號(hào)調(diào)理子模塊；所述輪速傳感器用于檢測(cè)當(dāng)前車輛運(yùn)行的輪速得到原始輪速信息，并將原始輪速信息通過(guò)接口電路傳送至所述信號(hào)調(diào)理子模塊；所述信號(hào)調(diào)理子模塊用于將接收到的原始輪速信息進(jìn)行放大、整形、硬件濾波處理后得到輪速信息，并將輪速信息通過(guò)I/o接口傳送至ARM微處理器模塊。
4.如權(quán)利要求1所述的車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置，其特征在于所述ARM微處理器模塊包括信號(hào)采集子模塊、卡爾曼濾波子模塊、參考車速計(jì)算子模塊，信號(hào)融合處理子模塊；所述信號(hào)采集子模塊用于接收來(lái)自MEMS慣性傳感器模塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息與來(lái)自輪速傳感器接口電路模塊的輪速信息，并將接收到的信息傳送至所述卡爾曼濾波子模塊；所述卡爾曼濾波子模塊用于將接收到的輪速信息與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息進(jìn)行卡爾曼濾波處理，分別得到輪速信號(hào)與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信號(hào)，將輪速信號(hào)傳送至參考車速計(jì)算子模塊，將運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信號(hào)傳送至信號(hào)融合處理子模塊；所述參考車速計(jì)算子模塊用于對(duì)接收到的輪速信號(hào)進(jìn)行計(jì)算處理，算出參考車速信號(hào)，并將參考車速信號(hào)傳送至信號(hào)融合處理子模塊；所述信號(hào)融合處理子模塊用于將接收到的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信號(hào)與參考車速信號(hào)進(jìn)行融合處理，計(jì)算得到車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)測(cè)定參數(shù)。
5.如權(quán)利要求4所述的車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置，其特征在于所述ARM微處理器模塊還包括CAN通信子模塊和USB通信子模塊；所述輸出模塊包括CAN接口電路子模塊和USB接口電路子模塊；所述的CAN通信子模塊用于將信號(hào)融合處理子模塊計(jì)算出的車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)測(cè)定參數(shù)轉(zhuǎn)換為CAN數(shù)據(jù)流，并傳送至CAN接口電路子模塊；所述的USB通信子模塊用于將信號(hào)融合處理子模塊計(jì)算出的車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)測(cè)定參數(shù)轉(zhuǎn)換為USB數(shù)據(jù)流，并傳送至USB接口電路子模塊。
6.如權(quán)利要求1所述的車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置，其特征在于所述輪速傳感器接口電路模塊包括輪速傳感器和信號(hào)調(diào)理子模塊；所述ARM微處理器模塊包括信號(hào)采集子模塊、卡爾曼濾波子模塊、參考車速計(jì)算子模塊，信號(hào)融合處理子模塊、CAN通信子模塊和USB通信子模塊；所述輸出模塊包括CAN接口電路子模塊和USB接口電路子模塊；所述輪速傳感器檢測(cè)當(dāng)前車輛運(yùn)行的輪速得到原始輪速信息，并將原始輪速信息通過(guò)接口電路傳送至所述信號(hào)調(diào)理子模塊；所述信號(hào)調(diào)理子模塊將接收到的原始輪速信息進(jìn)行放大、整形、硬件濾波處理后得到輪速信息，并將輪速信息通過(guò)I/O接口傳送至ARM微處理器模塊；所述信號(hào)采集子模塊接收來(lái)自MEMS慣性傳感器模塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息與來(lái)自輪速傳感器接口電路模塊的輪速信息，并將接收到的信息傳送至所述卡爾曼濾波子模塊；所述卡爾曼濾波子模塊將接收到的輪速信息與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息進(jìn)行卡爾曼濾波處理，分別得到輪速信號(hào)與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信號(hào)，將輪速信號(hào)傳送至參考車速計(jì)算子模塊，將運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信號(hào)傳送至信號(hào)融合處理子模塊；所述參考車速計(jì)算子模塊對(duì)接收到的輪速信號(hào)進(jìn)行計(jì)算處理，算出參考車速信號(hào)，并將參考車速信號(hào)傳送至信號(hào)融合處理子模塊；所述信號(hào)融合處理子模塊將接收到的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信號(hào)與參考車速信號(hào)進(jìn)行融合處理，計(jì)算得到車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)測(cè)定參數(shù)；所述的CAN通信子模塊將信號(hào)融合處理子模塊計(jì)算出的車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)測(cè)定參數(shù)轉(zhuǎn)換為CAN數(shù)據(jù)流，并傳送至CAN接口電路子模塊；所述的USB通信子模塊將信號(hào)融合處理子模塊計(jì)算出的車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)測(cè)定參數(shù)轉(zhuǎn)換為USB數(shù)據(jù)流，并傳送至USB接口電路子模塊；所述的CAN接口電路子模塊將獲得的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)測(cè)定參數(shù)傳輸至與本檢測(cè)裝置相關(guān)聯(lián)的各類車輛主動(dòng)安全控制子系統(tǒng)； 所述的USB接口電路子模塊將獲得的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)測(cè)定參數(shù)轉(zhuǎn)移至載體或者傳輸至上位計(jì)算機(jī)。
7.如權(quán)利要求6所述的車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置，其特征在于所述MEMS慣性傳感器模塊集成了分別對(duì)應(yīng)三個(gè)坐標(biāo)軸的三個(gè)陀螺儀和三個(gè)加速度計(jì)。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)裝置。該裝置包括MEMS慣性傳感器模塊、輪速傳感器接口電路模塊、ARM微處理器模塊、輸出模塊。所述裝置由MEMS慣性傳感器電路模塊以及輪速傳感器接口電路模塊對(duì)車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息進(jìn)行收集，然后由ARM微處理器對(duì)該運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信號(hào)進(jìn)行融合處理，得到準(zhǔn)確的車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)測(cè)定參數(shù)，可將其輸出至相應(yīng)的控制系統(tǒng)作為輸入?yún)?shù)，或?qū)⑿畔髦辽衔粰C(jī)系統(tǒng)進(jìn)行分析。本實(shí)用新型使得車輛的六自由度行駛姿態(tài)信息能夠同時(shí)、準(zhǔn)確得到處理，簡(jiǎn)化了檢測(cè)系統(tǒng)的硬件電路結(jié)構(gòu)，提高了車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息融合及處理能力。
文檔編號(hào)G01C21/10GK202885834SQ20122056248
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月30日
發(fā)明者潘盛輝, 郭毅鋒, 楊敘, 林川, 韓峻峰, 黃麗敏 申請(qǐng)人:廣西工學(xué)院