微惯性测量单元及基于该测量单元的自适应前照灯控制方法

摘要

本发明公开了一种微惯性测量单元及基于该测量单元的自适应前照灯控制方法，用于解决现有自适应前照灯控制方法安全性差的技术问题。技术方案是微惯性测量单元包括X轴陀螺、Y轴陀螺、Z轴陀螺、三轴加速度计、磁阻传感器、信号调理板和单片机，陀螺感知倾斜角γ、偏航角ψ和俯仰角θ信号，三轴加速度计输出车体在三维空间的重力加速度值。倾斜角γ、偏航角ψ和俯仰角θ信号，以及重力加速度值通过信号调理单元进行调理，进入单片机进行融合处理，得到准确的倾斜角γ、偏航角ψ和俯仰角θ信号及其变化速率信号，单片机根据倾斜角γ、偏航角ψ和俯仰角θ信号及其变化速率信号，将控制信息送入上位机进行控制。由于本发明对于积累误差具有鲁棒性，使得前照灯控制安全可靠。

主权项

一种微惯性测量单元，其特征在于：包括X轴陀螺、Y轴陀螺、Z轴陀螺、三轴加速度计、磁阻传感器、信号调理单元和单片机，行驶前，X轴陀螺、Y轴陀螺、Z轴陀螺和三轴加速度计均在车体导航坐标系OXYZ中通过磁阻传感器输出的方位信息进行静态校准；行驶中，随着车体的偏转、倾斜和加速，使得车体行车坐标系Oxyz和导航坐标系OXYZ发生动态偏离，形成倾斜角γ、偏航角ψ和俯仰角θ；倾斜角γ、偏航角ψ和俯仰角θ由X轴陀螺、Y轴陀螺、Z轴陀螺和三轴加速度计共同感知，并输出倾斜角γ、偏航角ψ和俯仰角θ信号；与此同时，三轴加速度计输出车体在三维空间的重力加速度值；倾斜角γ、偏航角ψ和俯仰角θ信号，以及重力加速度值通过信号调理单元进行调理后，进入单片机的五路A/D转换器输入口经A/D后，变为16位数字信号；该16位数字信号中的X轴陀螺、Y轴陀螺、Z轴陀螺信号和三轴加速度计信号在单片机中进行融合处理后，得到准确的倾斜角γ、偏航角ψ和俯仰角θ信号及其变化速率信号，经过预测估算，获得车体下一步可能出现的状态，单片机根据倾斜角γ、偏航角ψ和俯仰角θ信号及其变化速率信号以及预测估算值，经过判决后得出自适应前照灯的控制方案，该控制方案经过RS232口送入上位PC机实施灯光的控制。