| 主权项 |
1.一种车辆转向角度量测方法,其包括有: 由一微电脑于一时刻周期内取样该双轴加速度计 所量测到车辆在车辆座标系的x-y轴的加速度値(ax, ay)及车辆前头航向角度; 以在取样时刻周期的当时刻及下一时刻之该加速 度値的差値构成该车辆在该车辆座标系统速度向 量三角形,并配合该车辆前头航向角度将该加速度 値转换成车辆在航行座标系统之对地的航行速度 向量三角形; 该车辆速度向量三角形及航行速度向量三角形,应 用几何上的余弦定律,将当时刻所测得的速度大小 及航向角度,与前一时刻所测得的速度大小及方航 向角度比较; 计算出当时刻该车辆的速度大小及速度方向角;及 进而获得车辆运动的转向角度。 2.如申请专利范围第1项所述之方法,其中,车辆座 标系统的y轴正向为该车辆前头的航向,x轴正向为 该车辆右侧方向,而该车辆前头的航向角定义为y 轴正向与地球北方的夹角,速度方向角也定义为与 地球北方的夹角。 3.如申请专利范围第1项所述之方法,其中,该微电 脑计算车辆运动转向角的方法,是利用该航行速度 向量三角形及该车辆速度向量三角形,并应用几何 上的余弦定律计算而得,其中,该车辆速度三角形 由加速度计所量测到的x轴的加速度値所计算而得 之速度向量、y轴的加速度値所计算而得之速度向 量及其合速度向量所构成的三角形,该合速度向量 相等于对地的航行速度变化量向量。 4.如申请专利范围第1项所述之方法,其中,在取样 之前先设定起始条件(.0=0, 0=0, u0=0和v0=0),而在 取样周期中,取样到加速度(ax, ay),并计算(uk, vk),(. uk, .vk),(|Vk|,1),其中.uk, .vk分别为车辆座标系 统中当时刻的X、Y轴加速度,uk,vk分别为车辆座标 系统中当时刻的X、Y轴速度,uk,、vk、Vk是取样当 时刻构成该车辆座标系统中之速度向量三角形的 速度向量,1为车辆座标系统中X轴与Y轴速度向量 之合速度向量与车辆座标系统中X轴速度向量之夹 角,再以拉普拉氏转换的逆转换将该车辆座标系统 转换成航行座标系统,再计算(BC, AC, k,.k, |Vk|, k., k),其中AC为航行座标系统中车辆于取样当时 刻的速度向量末端到该速度向量与车辆座标系统 中X轴方向之速度向量的交点间之长度,BC为航行座 标系统中车辆于取样当时刻的速度向量与车辆座 标系统中X轴方向之速度向量的交点到车辆座标系 统中X轴方向之速度向量末端间之长度,k为航行 座标系统中车辆于取样当时刻的速度向量与车辆 前头航向的夹角,k为车辆前头航向与地球北方 的角度变化量,|Vk|为下一时刻航行座标系统中的 车辆速度大小,k为航行座标系统中当时刻速度 向量与下一时刻速度向量之夹角, k为下一时刻航 行座标系统中车辆速度向量与地球北方的夹角,完 成上述计算后,再输出(ax, ay,.k, |Vk|, k)资料。 5.如申请专利范围第4项所述之方法,其中,输出(ax, ay,.k, |Vk|, k)资料后,让(Vk-1=Vk, k-1= k, k-1=k, uk -1=uk, vk-1=vk,.k-1=.k),再进行下一周期的取样及 计算。 6.如申请专利范围第1项所述之方法,其中,取样周 期为0.1秒。 7.一种车辆转向角度量测系统,其包括有: 一装设在车辆上的一个双轴加速度计,该双轴加速 度计安装在该车辆的X-Y平面上; 一微电脑;及 一安装于该微电脑而可利用几何学上余弦定律做 计算的软体,该微电脑用以取样该双轴加速度计所 量测到的X-Y平面之二个正交轴的加速度値,利用该 加速度値及配合该软体运算,进而计算出该车辆转 向后的之速度大小及速度方向,及该车辆的转向角 度。 8.如申请专利范围第7项所述之系统,其进一步包括 有类比/数位转换器,连接于该双轴加速度计与该 微电脑之间,用以将双轴加速度计的类比讯号转换 成数位讯号。 图式简单说明: 图1为本发明平面运动之车辆座标系(x, y)与导航座 标系(N, E)的示意图; 图2为本发明之量测及输出架构示意图; 图3为本发明对地速度向量三角形及车辆速度三角 形之几何状态图; 图4为本发明输出的资料格式示意图;及 图5为本发明计算过程之流程示意图。 |
