村田傾斜傳感器之車輛傾斜角的測量
能夠提高行駛中車輛的轉向角度測量精度的離心加速度計算方法
計算離心加速度的必要性
Murata Electronics Oy的2軸加速度傳感器 (SCA1000-D01) 可被用于行駛中車輛的加速度檢測。以車輛前進方向為X軸 (速度檢測的方向) ，相對前進方向呈直角的方向則為Y軸 (轉向) 。
村田傾斜傳感器之車輛傾斜角的測量
他軸靈敏度可通過下面的公式計算得到。
圖1: 測量車輛加速度時的X軸與Y軸
車輛的轉向角時由Y軸方向的加速度計算得到的，由于在曲線路徑行駛時會受到離心加速度的影響，所以有必要計算出該離心加速度。離心加速度的計算可以通過以下2種方法。
圖2: 計算離心加速度所必須的信息
方法1 利用車輛速度和方向盤操作角信息
離心加速度可通過式 (1) 來計算。
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) (可由方向盤操作角計算得到)
方法2 利用車輛速度和車用電子羅盤信息
通過式 (2) 計算出沿曲率半徑r的路徑行駛的車輛速度。
v: 行駛速度 (m/s)
r: 曲線路徑的曲率半徑 (m) (可由方向盤的操作角計算得到)
ω: 車輛的角速度 (rad/s)
式 (2) 中的角速度ω可由式 (3) 計算得到。
ω: 角速度 (rad/s)
ψ: 車用電子羅盤的指示角 (rad)
t: 時間 (s)
總的來說角速度就是單位時間內電子羅盤的角度變化率。
如果已知車輛速度ν和角速度ω就可以通過式 (2) 計算出曲率半徑r (＝ν/ω)。將結果代入式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)
計算轉向角
通過下式可以計算出用于修正離心加速度的加速度aroll。
aroll: 加速度傳感器SCA1000的檢測值
ac: 通過式 (1) 或式 (4) 計算出的離心加速度 (m/s2)
由校正后的加速度aroll可以計算出轉向角αroll。
【注意】 式 (6) 中加速度aroll的單位需由m/s2變為g。
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編輯：admin 最后修改時間：2018-05-24
