[发明专利]一种汽车姿态数据采集系统

说明书

本发明涉及一种汽车姿态采集系统，其结构为，传感器模块采集汽车行驶过程中的各种原始姿态数据，并把原始姿态数据传送给处理器模块，气压采集模块采集大气压强数据，并把大气压强数据传送给处理器模块，处理器模块通过数据处理模块对采集的原始姿态数据和大气压强数据进行处理，并把处理后的数据保存到存储器模块中，通过数据接口模块，把数据上传到电脑中；电源模块给上述模块提供电源。本发明采集汽车运行姿态数据，并把汽车运行轨迹在屏幕上描绘出来；把三轴加速度计、三轴陀螺仪和三轴磁力计集成为一体应用于汽车黑匣子，减小了尺寸，降低了成本和功耗，提高了精度和性能。

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，具体为一种汽车姿态数据采集系统。

背景技术

随着汽车的快速发展，汽车监控系统越来越受到重视，汽车监控系统一方面可以监督驾驶员的驾驶行为，另一方面，也可以在发生事故后，进行事故回放，判定事故责任，保护驾驶人员的合法权利。

目前的监控手段有：车速检测、GPS定位、行车记录仪等等。车速检测普遍采用霍尔传感器检测传动轴的转速，经过换算，得到汽车的速度；GPS通过卫星进行定位；行车记录仪通过摄像头进行视频采集；这些监控手段功能单一，精度不高，数据读取不方便。

随着集成电路技术、微机电系统（MEMS）技术和网络技术的快速发展，记录监控设备亦向着微型化、集成化、智能化方向发展。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种汽车姿态数据采集系统，以高性能嵌入式处理器为核心，融合微机电系统（MEMS）技术，实时采集汽车运行时的姿态数据，并把姿态数据保存起来；这些数据可以在电脑屏幕上显示，以曲线的形式把汽车运行轨迹描绘出来；这些数据也可以用来进行事故分析、驾驶员驾驶行为分析、行驶路线回放。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种汽车姿态采集系统，包括处理器模块、传感器模块、数据处理模块、数据接口模块、数据存储模块、气压采集模块、电源模块；传感器模块采集汽车行驶过程中的各种原始姿态数据，并把原始姿态数据传送给处理器模块，气压采集模块采集大气压强数据，并把大气压强数据传送给处理器模块，处理器模块通过数据处理模块对采集的原始姿态数据和大气压强数据进行处理，并把处理后的数据保存到存储器模块中，通过数据接口模块，把数据上传到电脑中；电源模块给上述模块提供电源。

所述的处理器模块采用高性能嵌入式处理器，实现对传感器模块采集的姿态数据进行运算和处理，及数据的传输和存储；所述的嵌入式处理器是32位处理器或64位多核处理器。

所述的传感器模块采用九轴运动传感器，实现对汽车姿态数据的采集；所述的九轴运动传感器为MEMS(Micro-Electro-Mechanical System ,微机电系统)运动传感器；所述的九轴运动传感器包括三轴加速度计、三轴陀螺仪和三轴磁力计，整合三轴加速度计、三轴陀螺仪、三轴磁力计为一片芯片。

所述的汽车姿态数据为汽车的位置、速度和运动姿态信息。

所述的数据处理模块实现对采集到的原始数据进行运算，得到最终的可以使用的数据；所述的数据处理模块包括数据校准模块、坐标变换模块、数据融合模块、气压换算模块。

所述的数据校准模块完成对传感器模块采集到的数据进行校准，包括三轴加速度的校准，三轴角速度的校准，三轴磁向量的校准；所述的坐标变换模块是指实现载体坐标系和导航坐标系之间的坐标变换；所述的数据融合模块是将采集到三轴加速度、三轴角速度以及三轴磁向量数据进行互补滤波，再使用方向余弦法，通过转换得到姿态数据；所述的气压换算模块实现大气压强的换算。