[发明专利]一种车载加速传感器的三轴自校准方法

摘要

本发明揭示了一种车载加速传感器的三轴自校准方法，包括以下步骤：（1）定义加速度传感器受力模型；（2）确定坐标系O-XnewYnewZnew中的Znew轴；（3）确定坐标系O-XnewYnewZnew中的Xnew轴；（4）确保Znew轴和Xnew轴垂直；（5）确定坐标系O-XnewYnewZnew中的Ynew轴；以及（6）优化Xnew轴、Znew轴，本发明通过上述步骤，实现加速度传感器在车辆中任意放置，依旧可以建立以车辆前进方向为X轴正向、水平向左为Y轴正向、垂直地面为Z轴正向的新坐标系，作为车辆驾驶习惯，车辆碰撞现场还原的依据。

主权项

一种车载加速传感器的三轴自校准方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）建立基于加速度传感器的三维坐标系O‑XYZ；建立基于汽车行驶方向的三维坐标系O‑XnewYnewZnew，其中，Xnew轴为汽车前进的加速度方向，Ynew轴为垂直于汽车前进方向的水平左方，Znew轴为重力的反方向，建立三维坐标系O‑XYZ与三维坐标系O‑XnewYnewZnew的转换方程组为：Xnew  =  a1 * X + b1 * Y + c1 * Z；Ynew  =  a2 * X + b2 * Y + c2 * Z；Znew  =  a3 * X + b3 * Y + c3 * Z；（2）在车辆点火瞬间，加速度传感器只受重力G作用，重力G的反方向即是 O‑XnewYnewZnew中的Znew轴，设三维坐标系O‑XYZ三轴受力分别为gx， gy， gz，重力为G，计算出三轴XYZ和Znew轴的夹角，假设夹角分别是到如下公式：（3）在车辆启动后，刹车时，加速度传感器三轴分力变化的合力为摩擦力，摩擦力的反方向即是 O‑XnewYnewZnew中的Znew轴，设各轴上增加的加速度分量分别是，则合加速度，假设三轴XYZ和Xnew轴的夹角分别是得到如下公式：（4）调整Znew轴与Xnew轴垂直，假设向量， 向量，则正交化之后的Z轴向量应为： 上式中，；则得到：；；；    将其单位化后的Z轴上式中，；（5）利用右手螺旋法则求出O‑XnewYnewZnew中的Ynew轴，通过向量外积计算a2，b2，c2，假设向量=（a1，b1，c1），=（a2，b2，c2），=（a3，b3，c3），则。