[发明专利]一种具有加减速补偿功能的车辆用磁电子罗盘及其测量方法

权利要求书

1.一种具有加减速补偿功能的车辆用磁电子罗盘，包括：带有模数转换器的微处理器(1)、三轴地磁测量传感器(2)、三轴加速度传感器(3)、磁编码器(4)、显示单元(5)、通信接口(6)，其特征在于，采用与车辆传动轴相连的磁编码器(4)测量车辆行驶速度并计算车辆行驶加速度，采用三轴加速度传感器和磁编码器组合测量车辆俯仰角θ、横滚角γ，根据车辆俯仰角θ、横滚角γ及三轴地磁测量传感器测出地磁场分别在车辆x轴、y轴、z轴上的分量采用下述公式计算磁场强度水平分量H_x、H_y：

并进一步计算地磁方位角α

将地磁方位角与存放在存储器中的磁偏角数据相加得到相对于真北的方向数据，最后将相对于真北的方向数据送入显示单元(5)显示，通信接口(6)连接磁电子罗盘与具备通信接口的相关设备。

2.如权利要求1所述的车辆用磁电子罗盘，其特征在于，所述微处理器带有模数转换器，模数转换器将三轴地磁测量传感器、三轴加速度传感器的输出信号转换为数字量，微处理器采集相应的数字量以及经光电隔离后的速度脉冲信号，并通过运算得到方向信息，最后通过显示单元将方向信息提供给车辆使用人员。

3.如权利要求1所述的车辆用磁电子罗盘，其特征在于，所述三轴地磁测量传感器为磁通门传感器、各向异性磁阻传感器、霍尔传感器中的一种。

4.如权利要求1所述的车辆用磁电子罗盘，其特征在于，所述三轴加速度传感器为微机电系统MEMS加速度传感器、石英加速度传感器中的一种。

5.一种如权利要求1所述的车辆用磁电子罗盘的测量方法，其特征在于，利用三轴地磁传感器测出地磁场分别在车辆x轴、y轴、z轴上的分量采用加速度传感器及磁编码器组合实现俯仰角θ和横滚角γ测量，采用下述公式计算磁场强度水平分量H_x、H_y：

并进一步计算地磁方位角α

根据三轴加速度传感器测得的车辆加速度为a_x、a_Y、a_Z，根据磁编码器输出脉冲信号计算得到的车辆行驶加速度为a_x1，则车辆沿x轴的静态加速度

a_x2＝a_x-a_x1    (3)

根据a_x2、a_Y、a_Z可计算重力加速度

进一步按下式计算得到俯仰角θ和横滚角γ，

然后根据式(1)和(2)计算得到地磁方位角，将地磁方位角与存放在存储器中的磁偏角数据相加得到相对于真北的方向数据，最后通过显示单元为车辆使用人员提供得到的方向数据，给出方向指示。

6.如权利要求5所述的车辆用磁电子罗盘的测量方法，其特征在于，所述车辆x轴为前向，y轴为右向，z轴为上方。