专利名称：用于汽车动感驾驶模拟器的动态倾角检测装置及其方法
技术领域：
本发明涉及一种用于计量角度或锥度的检测装置及其检测方法，尤其涉及一种用于汽车动感驾驶模拟器中的计量脚踏板机构或手刹机构角度或档位机构锥度的检测装置 及其检测方法。
背景技术：
车辆驾驶状态信号的采集、处理及传输，直接影响到整个汽车驾驶模拟系统的交互性和实时性，它是衡量汽车驾驶模拟器实用性能的重要指标。在传统的汽车驾驶模拟器中，对于车辆油门踏板、脚刹踏板、离合踏板的倾角变化 信号，主要是采用角度或位移传感器检测机件姿态倾角的变化；对于档位、手刹信号的提 �。嗖捎没舳鼗蛐谐炭靥崛∠嘤π藕�。由于这些传感器体积较大、成本较高、安装 时需要改动车体操作机构的结构，给生产制造、安装、维修和保养等带来不便。微电子机械系统(MEMS)是在微电子技术基础上发展起来的多学科交叉的前沿研 究领域。基于MEMS技术的三轴加速度传感器可在X、Y、Z三个轴向上，以极高的灵敏度采集 重力在坠落、倾斜、移动、放置、振动和摇摆的变化信号。现有技术中的汽车驾驶模拟器中，采用上述MEMS三轴传感器替代原有的采集方 式采集车辆脚踏板机构、档位、手刹的姿态变化信号，可采用表面粘贴方式安装，具有安装 方便灵活，避免了传统传感器安装需要改动车体结构的困难；检测装置可采用统一规格，给 使用、维修和调试带来方便；同时采用MEMS三轴传感器的检测装置具有体积�。藕挪杉� 和传输可靠，性能价格比高等优点。但在汽车动感驾驶模拟器中，被测物体(脚踏板、手刹 杆、档位杆)的载体(动感驾驶舱)相对大地参照系是一个运动载体，此时被测物体三轴传 感器检测到的信号，不仅包括被测物体相对载体的姿态变化信号，还包括载体相对大地参 照系的姿态变化及本身的振动等惯性加速度信号，因此，该MEMS传感器检测到的信号不能 正确反映被测物体相对载体的姿态变化，从而限制了其应用场合。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于汽车动感驾驶模拟器的动态倾角检 测装置，当动感驾驶舱(被测物体的载体)相对大地参照系是一个运动载体时，将两个加速 度传感器探头分别安装在车辆脚踏板、手刹杆或档位杆(被测物体)和与之相邻的载体上， 两个传感器探头以相同姿态分别安装在被测物体和该被测物体所处的运动载体上，其安装 位置应尽量靠近，使两传感器近似处于一个刚体中。同时提取被测物体和载体上的三维输 出信号，两组信号通过嵌入式微处理器的运算处理，除去其共有的惯性和姿态变化共模信 号，保留被测物体相对载体姿态变化的差模信号，检测数据通过微处理器串行口向上位机 传输并进行相应处理，最终获得检测结果。针对上述技术问题，本发明用于汽车动感驾驶模拟器的动态倾角检测装置予以实 现的技术方案是包括电源电路、两个加速度传感器探头、信号调理电路、微处理器、通讯电路及上位机，所述两个加速度传感器探头同时采用模拟量输出的加速度传感器，或同时采 用数字脉冲量量输出的加速度传感器；所述两个加速度传感器探头分别安装在被测物体和 该被测物体所处的运动载体上，所述两个加速度传感器探头均与所述信号调理电路连接； 所述微处理器包括用于接收所述两个加速度传感器探头模拟量的A/D接口和用于转换和 处理上述输出模拟量的数据处理�？椋凰鑫⒋砥靼ń邮账隽礁黾铀俣却衅魈酵� 数字脉冲量的SPI接口和用于转换和处理上述数字脉冲量的数据处理�？椋凰鑫⒋砥� 与上位机之间通过所述通讯电路实现数据传输。本发明用于汽车动感驾驶模拟器的动态倾角检测装置，其中，所述被测物体是油门脚踏板机构、离合脚踏板机构、刹车脚踏板机构、手刹机构和档位机构，所述运动载体是 汽车动感模拟驾驶舱。本发明用于汽车动感驾驶模拟器的动态倾角检测装置的检测方法包括以下步 骤步骤一、将动态倾角检测装置中的一个加速度传感器探头以表面粘贴方式安装到 上述相应的被测物体上，将另一个加速度传感器探头以相同姿态，表面粘贴方式安装到相 对车体是静止状态的一物体表面，其安装位置应尽量靠近，使两传感器近似处于一个刚体 中；检测装置启动后，首先进行初始化处理，然后同时提取被测物体和动态载体上两个加速 度传感器探头的三维检测信号；将采集到的信号送入微处理器的接口电路，进行巡回采集、 转换和数字滤波；若巡回采集还未结束，则重复上述过程；当确定巡回采集结束后，对采集 数据进行处理；步骤二、根据所述检测信号是电压模拟信号或是数字脉冲信号有下述两种不同的 数据处理方式(1)若检测信号是电压模拟信号，则所述两组三维电压模拟信号经过信号调理、 AD转换和模拟量数据处理�？椋帘嗡隽阶樾藕殴灿械恼穸�、转动惯量和姿态变化等信 号，保留被测物体相对载体锥角变化的差模信号，该检测信号经微处理器的运算处理，实现 对所述检测量与对应角度量的转换；(2)若检测信号是数字脉冲信号，则所述两组三维数字信号经过信号调理及微 处理器的SPI接口传送到微处理器的数字量数据处理�？椋帘嗡隽阶樾藕殴灿械恼� 动、转动惯量和姿态信号，保留被测物体相对载体锥角变化的差模信号，该检测信号经微处 理器的运算处理，实现对所述检测量与对应角度量的转换；步骤三、将对应的三维角度变化量数据保存在数组中，等待上位机呼叫；若上位机 发出读数据命令，则通过微处理器串行口和通讯电路将三维角度变化量数据传输出去，然 后，开始下一轮检测数据采集过程；若没有接收到上位机读取数据的命令，则直接开始下一 轮检测数据采集过程。本发明用于汽车动感驾驶模拟器的动态倾角检测装置的检测方法，其中，所述两 个加速度传感器探头在初始安装时，安装姿态相同，安装位置应满足不论车体是否运动，该 两个加速度传感器探头输出的检测信号大小相等，差模信号差值趋于零。与现有技术相比，本发明的有益效果是本发明用于汽车动感驾驶模拟器的动态倾角检测装置可以使加速度传感器在计 量角度或锥度的检测应用中，不但能在静态时检测被测物体相对大地倾角变化量，而且适用于载体姿态变化和当载体本身存在振动等惯性加速度信号的场合，检测被测物体相对动 态载体的倾角变化量。本发明动态倾角检测装置的检测方法主要是将两个传感器探头以相 同姿态分别安装在被测物体和该被测物体所处的运动载体上，其安装位置应尽量靠近，使 两传感器近似处于一个刚体中。采用差模方法同时提取两组三维加速度传感信号并进行数 据融合及处理，避开了运动载体相对大地及被测物相对运动载体，两参照系数据转换的繁 琐数学计算，扩展了加速度传感器的应用范围。本发明替代原有的采集方式，具有安装方便 灵活，维修调试方便，避免了传统传感器安装需要改动车体结构的困难，检测装置采用统一 规格，给使用、维修和调试带来方便。同时该装置具有体积�。藕挪杉痛淇煽浚阅芗鄹癖雀叩扔诺�。
图1是本发明用于汽车动感驾驶模拟器的动态倾角检测装置的构成框图；图2-1是图1所示动态倾角检测装置中电源电路的原理图；图2-2是图1所示动态倾角检测装置中上位机与通讯电路之间的接口示意图；图2-3是图1所示动态倾角检测装置中通讯电路的原理图；图2-4是图1所示动态倾角检测装置中信号调理电路的原理图；图2-5是图1所示动态倾角检测装置中微处理器的电路原理图；图3-1是图1所示动态倾角检测装置中一传感器与信号调理电路连接示意图；图3-2是图1所示动态倾角检测装置中另一传感器与信号调理电路连接示意图；图4是以踏板倾斜角度检测为例的本发明动态倾角检测装置安装位置示意图；图5是以将档杆姿态检测为例的本发明动态倾角检测装置安装位置示意图；图6是本发明用于汽车动感驾驶模拟器的动态倾角检测装置检测方法的流程图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实例对本发明作进一步详细地描述。如图1所示，本发明用于汽车动感驾驶模拟器的动态倾角检测装置包括电源电路 200、两个加速度传感器探头中用第一加速度传感器102和第二加速度传感器101表示，信 号调理电路103、微处理器300及上位机400，所述微处理器300设置有SPI接口 301或A/ D接口 302，所述微处理器300与上位机400之间通过一通讯电路500实现联系，所述两个 加速度传感器探头分别安装在被测物体和该被测物体所处的运动载体上，所述两个加速度 传感器探头均与所述信号调理电路103连接；所述微处理器300还包括有用于转换和处 理所述两个加速度传感器探头输出的模拟量数据处理模块304，或用于处理所述两个加速 度传感器探头输出的数字量数据处理�？�305。当然，本发明中的加速度传感器可以是一维输出、二维输出或三维输出的加速度 传感器形式的应用。本发明动态倾角检测装置进行检测包含模拟量输出和数字量输出两种 加速度传感器形式的应用。为了进一步减小振动及转动惯量对测量精度的影响，在所述被测物体与一加速度 传感器之间及所述运动载体与另一加速度传感器之间应分别设置有减振装置。本发明用于汽车动感驾驶模拟器的动态倾角检测装置中涉及到的各独立单元，诸如电源电路200、第一加速度传感器102和第二加速度传感器101、信号调理电路103、微处理器300及上位机400和通讯电路500等，其结构均属于本技术领域的成熟产品，具体到 它们的安装，除了对于两个加速度传感器探头的安装位置有特别要求外，其他单元的安装 不受限制。本发明采用模拟量输出的加速度传感器，用于汽车动感驾驶模拟器的动态倾角检 测装置中涉及到的相关电路如下图2-1示出了电源电路的原理图；图2-2示出了与上位 机通讯及加速度传感器接口电路图；图2-3示出了通讯电路的原理图；图2-4示出了加速 度传感器及调理电路的原理图；图2-5示出了微处理器所包含的芯片及电路。利用本发明用于汽车动感驾驶模拟器的动态倾角检测装置进行检测时，当被测物 体处于初始位置时，两个被分别安装在被测物体和该被测物体所处的运动载体上的加速度 传感器的探头在初始安装时，安装姿态相同，两个传感器探头安装位置应尽量靠近，使两传 感器近似处于一个刚体中，此时，两个加速度传感器探头的安装位置可以满足不论车体是 否运动，该两个加速度传感器探头输出的检测信号大小相等，差模信号趋于零。当被测物体 相对载体发生相对姿态变化时，如图3-1和图3-2所示，上述两个加速度传感器采集的输出 信号分别为XI、YU Zl和X2、Y2、12,并通过信号调理电路103和对应的SPI接口(或A/ D接口)如图1所示，分时输入到微处理器300，微处理器300进行数字数字滤波及运算处 理，屏蔽共有的振动、转动惯量和姿态变化等共模信号，保留被测物体相对运动载体锥角变 化的差模信号，并实现检测信号量对应倾斜角度量的转换。角度量检测数据依次通过微处 理器300的串口和通讯电路500输出至上位机400中的信号采集处理单元，其通讯方式可 采用有线和无线两种方式通讯。如图6所示，本发明采用模拟量输出的加速度传感器，用于汽车动感驾驶模拟器 的动态倾角检测装置的检测过程如下步骤一、将动态倾角检测装置中的一个加速度传感器表面(探头)粘贴到上述相 应的运动机件(车辆脚踏板机构、手刹机构或档位机构)上，将另一个加速度传感器表面 (探头)粘贴到相对车体是静止状态的一物体表面，两个加速度传感器探头同时提取被测 物体和动态载体上两组三维检测信号；系统启动后，首先进行初始化处理，然后，将采集到 的信号进行A/D转换、数字滤波；若A/D巡回采集还未结束，则重复上述采集信号A/D转换、 数字滤波过程；当确定A/D巡回采集结束后，对采集数据进行处理，步骤二、根据所述检测信号是电压模拟信号或是数字脉冲信号有下述两种不同的 数据处理方式(1)若检测信号是电压模拟信号，则所述两组三维电压模拟量的采集信号 经过模拟量数据处理�？椋帘喂灿械恼穸�、转动惯量和姿态变化等共模信号，保留被测物 体相对运动载体锥角变化的差模信号，该检测信号经微处理器的运算处理，实现对所述加 速度传感器输出的检测信号与对应角度量的转换；(2)若检测信号是数字脉冲信号，则所 述两组三维数字信号经过信号调理及微处理器的SPI接口传送到微处理器的数字量数据 处理�？椋帘嗡隽阶樾藕殴灿械墓咝院妥颂浠藕牛Ａ舯徊馕锾逑喽栽靥遄颂� 检测信号，得出所述信号转化为对应角度量变化数据；步骤三、将对应角度量数据保存在数组中，等待上位机呼叫；若上位机发出读数据 命令，则通过微处理器串行口和通讯电路将采集数据传输出去，然后，开始下一轮数据采集 过程；若没有接收到上位机读取数据的命令，则直接开始下一轮数据采集过程。
综上，本发明是将动态倾角检测装置直接应用是在具有动感平台的汽车驾驶模拟 器中，即利用上述动态倾角检测装置与具有动感平台的汽车驾驶模拟器构成一汽车动感 驾驶模拟器动态倾角检测装置，包括脚踏板操作机构的运动机件、手刹机构的运动机件和 档位位置机构的运动机件；将动态倾角检测装置中的一个加速度传感器探头以表面粘贴方 式安装到上述相应的运动机件上，将另一个加速度传感器探头以表面粘贴方式安装到相对 车体是静止状态的一物体表面，两个传感器探头在初始状态相同姿态相同，安装位置应尽 量靠近，使两传感器近似处于一个刚体中。此时，两个加速度传感器探头的安装位置可以满 足不论车体是否运动，该两个加速度传感器探头输出的检测信号大小相等，差模信号趋于 零。采用差模方法同时提取两组三维加速度传感信号并进行数据融合及处理，完成对车辆 驾驶状态信号的提取。本发明避开了运动载体相对大地，及被测物相对运动载体，两参照系 数据转换的繁琐数学计算，扩展了加速度传感器的应用范围。利用该动态倾角检测装置完 成对车辆驾驶状态信号的提取。相对传统的角度传感器或位移传感器，具有体积�。徊恍韪� 动车体机械结构，安装方便灵活；采集和传输可靠；性能价格比高等优点，其开发成本大大 低于其他现有的汽车模拟驾驶器材。
实际应用中，汽车动感驾驶模拟器需要安装多套动态倾角检测装置，即将每套动 态倾角检测装置中的一个加速度传感器的探头采用表面粘贴安装方式分别连接在汽车脚 踏板操作机构、手刹机构和档位位置，将每套动态倾角检测装置中的另一个加速度传感器 以表面粘贴方式安装到相对车体是静止状态的一物体表面。两传感器的距离应尽可能的 近，以减小载体运动时各处转动惯量不同对测量精度的影响。同理，本发明也可以用在汽车驾驶考试中的路考汽车中，采集被考人员驾驶操作 状态信号，应用于评价系统中可以用在汽车驾驶考试中的路考汽车中，采集被考人员驾驶 操作状态信号，应用于评价系统中。使用方法与上述汽车动感驾驶模拟器应用相同，只是动 态倾角检测装置的封装应考虑防水问题。当然，本发明也可以用在静态(不含动感平台)的汽车驾驶模拟器中，即将动态 倾角检测装置中的一个加速度传感器的表面粘贴方式安装到相应运动机件上，完成对脚踏 板操作机构(诸如油门踏板、脚刹踏板和离合踏板)、手刹、档位位置(空档、倒档及各前 进档位)等机构相对大地参照系的重力加速度变化信号的提取。实施例一以汽车驾驶模拟器踏板的单轴倾角信号的提取为例通常踏板信号包括离合踏板、刹车踏板、油门踏板的信号，它们的信号采集方法 类似，在检测踏板转动角度时，可通过三轴加速度传感器一个轴向的变化，检测踏板变化角 度，一般选X轴或Y轴作为敏感轴。图4示出了以踏板倾斜角度检测为例的动态倾角检测 装置安装示意图。安装中，将两传感器探头以表贴方式固定在踏板传动机构及相邻的车体 静止部位上，两传感器探头的距离应尽可能的近，以减小载体运动时各处转动惯量不同对 测量精度的影响。应确保加速传感器敏感轴与地面垂直(水平点)，此时该传感器输出灵敏 度最高，并在倾斜角士45°范围内具有较好的线性度。当踏板踩下，被测物发生姿态变化时，由于产生相应的角位移，在静态重力加速度 的作用下，相应的三轴加速度传感器敏感轴会有相应变化的输出信号，两信号经各自的信 号调理与微控制器的输入接口相连，微控制器巡回采集两加速度传感器的输出信号，并进 行数字滤波，数据运算处理，从而屏蔽共有的振动、转动惯量和姿态变化等共模信号，保留被测物体相对运动载体锥角变化的差模信号；并实现三轴加速度传感器敏感轴输出量对 应脚踏板倾斜角度相对变化的转换，得到该加速度变化量对应被测物倾斜角度的变化量数 据。实施例二 以汽车驾驶模拟器档位的三轴锥度信号的提取为例图5示出了将加速度传感器安装在汽车档杆上的位置；对档位信号的检测，与踏 板检测不同，档位的检测需要测出档杆在各个档位时三轴加速度传感器三个轴向的倾角输 出值，并将此数据记录在RAM存储器中，当档位变化时，微处理器采集该档杆上和相对车体 是静止状态的一物体表面上的三轴加速度传感器的两组检测信号XI、Yl、Zl和X2、Y2、Z2， 经信号调理、采集、AD变换、数字滤波及算法处理，屏蔽所述两组信号共有的振动、转动惯量 和姿态变化等共模信号，保留被测物体相对运动载体锥角变化的差模信号，经微处理器的 数据运算�？椋迪旨觳庑藕帕慷杂η阈苯嵌攘康淖�。并与记录在RAM存储器中的档位 姿态数据进行比对，以确定变速器的档位状态。在档杆上安装传感器探头时，尽量将探头水 平地贴在换档杆的低部，以减小换挡动作离心力对加速度传感器的影响，如图5所示。总之，利用本发明进行车辆驾驶状态信号采集时，首先，应必须确保所述两个加速 度传感器探头在初始状态时的姿态相同，安装位置应尽量靠近，此时，两个加速度传感器探 头的安装位置可以满足不论车体是否运动，该两个加速度传感器探头输出的检测信号大小 相等，差模信号趋于零。图4和图5所示是安装示意图。进入工作状态后，首先，上位机对 各动态倾角检测装置的初始位置进行归零校准，然后，上位机按照事先设定好的地址，顺序 分时跟各动态倾角检测装置进行联络，读取更新检测数据。各动态倾角检测装置作为下位 机，完成数据的采集、处理、传输。本发明主要是应用在针对计量角度(脚踏板机构、手刹机构)或锥度(档位机构) 的检测中，当被测物体的载体(汽车动感驾驶模拟器)相对大地参照系是一个运动载体时， 利用加速度传感器，实现检测物体相对运动载体姿态及倾斜变化的检测。本发明应用于锥 度的检测时(两组三维输出量采集)，在被测物体初始位置状态，两个传感器探头姿态相 同，安装位置应尽量靠近，使两传感器近似处于一个刚体中。此时不论检测载体是否运动， 两个加速度传感器探头输出的三维加速度电压信号大小相等，差模信号趋于(接近为)零。 本发明应用于检测角度时，可只检测某一维变换量(敏感轴)，该轴(敏感轴)在初始态时 所承受的加速度分量应接近零(即正弦函数的过零点)，此时加速度传感器检测精度最高。 采用加速度传感器实际检测中，当载体本身的振动等惯性加速度信号> Ig和姿态变化向 相对地面参照系的重力g的分角> 士45°时，会影响检测精度。本发明应用于，在动感载体上检测被测物相对载体姿态和倾角变化的场合，具有 广泛的应用前景。可以用在汽车驾驶考试中的路考汽车中，采集被考人员驾驶操作状态信 号，应用于评价系统中。使用方法与上述汽车动感驾驶模拟器应用相同，只是动态倾角检测 装置的封装应考虑防水问题。另外也可以利用动态倾角检测装置检测动态载体中被测物体 相对载体姿态及倾斜变化，从而进行对被测物体相对车体绑定状态的判定。将被测物体固 定在一车体内，将动态倾角检测装置中的其中一个加速度传感器的表面粘贴方式安装到上 述被测物体上，将另外一个加速度传感器的表面粘贴方式安装到车体上，从而提取被测物 体相对车体的位移、旋转、倾斜变化的信号。例如在铁路运输中，该装置表贴到重要物资 (被测物)及车厢(载体)上，可实时采集到物资相对车厢的位移、旋转、倾斜等变化，判定物资绑定状态是否正常。在上述应用中，所述被测物体与一加速度传感器之间及所述运动载体与另一加速度传感器之间应均分别设置有减振装置(减振材料)。
尽管上面结合图对本发明进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方 式，上述的具体实施方式
仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发 明的启示下，在不脱离本发明宗旨的情况下，还可以做出很多变形，这些均属于本发明的保 护之内。
权利要求
一种用于汽车动感驾驶模拟器的动态倾角检测装置，包括电源电路、两个加速度传感器、信号调理电路、微处理器、通讯电路及上位机，其特征在于所述两个加速度传感器同时采用模拟量输出的加速度传感器，或同时采用数字脉冲量量输出的加速度传感器；所述两个加速度传感器的探头分别安装在被测物体和该被测物体所处的运动载体上，所述两个加速度传感器的探头均与所述信号调理电路连接；所述微处理器包括用于接收所述两个加速度传感器探头模拟量的A/D接口和用于转换和处理上述输出模拟量的数据处理模块；所述微处理器包括接收所述两个加速度传感器探头数字脉冲量的SPI接口和用于转换和处理上述数字脉冲量的数据处理�？椋凰鑫⒋砥饔肷衔换渫ü鐾ㄑ兜缏肥迪质荽�。
2.根据权利要求1所述用于汽车动感驾驶模拟器的动态倾角检测装置，其特征在于 所述被测物体是油门脚踏板机构、离合脚踏板机构、刹车脚踏板机构、手刹机构和档位机 构，所述运动载体是汽车动感模拟驾驶舱。
3.根据权利要求2所述用于汽车动感驾驶模拟器的动态倾角检测装置，其特征在于 所述被测物体与其中一个加速度传感器探头之间及所述运动载体与另一个加速度传感器 探头之间均分别设置有减振装置。
4.一种用于汽车动感驾驶模拟器的动态倾角检测装置的检测方法，其特征在于利用 如权利要求2所述动态倾角检测装置的检测过程如下步骤一、将动态倾角检测装置中的一个加速度传感器探头表面粘贴方式安装到上述相 应的被测物体上，将另一个加速度传感器探头表面粘贴方式安装到相对车体是静止状态的 一物体表面；检测装置启动后，首先进行初始化处理，然后同时提取被测物体和动态载体上 两个加速度传感器探头的三维检测信号；将采集到的信号送入微处理器的接口电路，进行 巡回采集、转换和数字滤波；若巡回采集还未结束，则重复上述过程；当确定巡回采集结束 后，对采集数据进行处理；步骤二、根据所述检测信号是电压模拟信号或是数字脉冲信号有下述两种不同的数据 处理方式(1)若检测信号是电压模拟信号，则所述两组三维电压模拟信号经过信号调理、AD转 换和模拟量数据处理模块，屏蔽所述两组信号共有的振动、转动惯量和姿态变化等信号，保 留被测物体相对载体锥角变化的差模信号，该检测信号经微处理器的运算处理，实现对所 述检测量与对应角度量的转换；(2)若检测信号是数字脉冲信号，则所述两组三维数字信号经过信号调理及微处理 器的S PI接口传送到微处理器的数字量数据处理�？椋帘嗡隽阶樾藕殴灿械恼穸�、转 动惯量和姿态信号，保留被测物体相对载体锥角变化的差模信号，该检测信号经微处理器 的运算处理，实现对所述检测量与对应角度量的转换；步骤三、将对应的三维角度变化量数据保存在数组中，等待上位机呼叫， 若上位机发出读数据命令，则通过微处理器串行口和通讯电路将三维角度变化量数据 传输出去，然后，开始下一轮检测数据采集过程；若没有接收到上位机读取数据的命令，则直接开始下一轮检测数据采集过程。
5.根据权利要求4所述用于汽车动感驾驶模拟器的动态倾角检测装置的检测方法，其 特征在于所述两个加速度传感器探头在初始安装时，安装姿态相同，安装位置应满足不论 车体是否运动，该两个加速度传感器探头输出的检测信号差值趋于零。
6.一种利用如权利要求1所述的动态倾角检测装置进行判定运输中物体相对于车体 的绑定状态，其特征在于将所述被测物体固定在一车体内，将其中一加速度传感器探头以 表面粘贴的方式安装到上述被测物体上，将另一加速度传感器探头也以表面粘贴的方式安 装到车体上，通过上述两个加速度传感器提取被测物体相对车体的旋转、倾斜变化的信号， 进行绑定状态的检测。
全文摘要
本发明公开了一种用于汽车动感驾驶模拟器的动态倾角检测装置，包括两个加速度传感器及信号调理电路、微控制器、数据处理�？�、通讯电路及上位机。本发明公开了利用上述动态倾角检测装置的检测方法是，两个传感器的探头以相同姿态分别安装在被测物体和该被测物体所处的运动载体上，安装位置尽量靠近，使两传感器近似处于一个刚体中。同时提取被测物体和载体上的三维加速度信号，两组信号通过数据融合及处理，除去共有的振动、转动惯量和姿态变化等共模信号，保留被测物体相对运动载体锥角变化的差模信号，进而得到被测物体相对载体的角度变量。本发明用于动感载体中角度或锥度的检测，扩展了加速度传感器的应用范围。
文档编号G01B7/30GK101813453SQ20101014621
公开日2010年8月25日 申请日期2010年4月14日 优先权日2010年4月14日
发明者付少波, 孙昱, 李志勇, 李长安, 赵玲 申请人:中国人民解放军军事交通学院
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