[发明专利]使用惯性测量的驾驶员交互系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种行车辅助系统，具体涉及使用惯性测量的驾驶员交互系统。

背景技术

利用三轴地磁解耦和三轴加速度计，受外力加速度影响很大，在运动/振动等环境中，输出方向角误差较大，此外地磁传感器有缺点，它的绝对参照物是地磁场的磁力线，地磁的特点是使用范围大，但强度较低，约零点几高斯，非常容易受到其它磁体的干扰，如果融合了Z轴陀螺仪的瞬时角度，就可以使系统数据更加稳定。加速度测量的是重力方向，在无外力加速度的情况下，能准确输出ROLL/PITCH两轴姿态角度并且此角度不会有累积误差，在更长的时间尺度内都是准确的。但是加速度传感器测角度的缺点是加速度传感器实际上是用MEMS技术检测惯性力造成的微小形变，而惯性力与重力本质是一样的,所以加速度计就不会区分重力加速度与外力加速度，当系统在三维空间做变速运动时，它的输出就不正确了。陀螺仪输出角速度，是瞬时量，角速度在姿态平衡上是不能直接使用，需要角速度与时间积分计算角度，得到的角度变化量与初始角度相加，就得到目标角度，其中积分时间Dt越小，输出角度越精确,但陀螺仪的原理决定了它的测量基准是自身，并没有系统外的绝对参照物，加上Dt是不可能无限小,所以积分的累积误差会随着时间流逝迅速增加，最终导致输出角度与实际不符，所以陀螺仪只能工作在相对较短的时间尺度内。一般的，一个IMU包含了三个单轴的加速度计和三个单轴的陀螺，加速度计检测物体在载体坐标系统独立三轴的加速度信号，而陀螺检测载体相对于导航坐标系的角速度信号，测量物体在三维空间中的角速度和加速度，并以此解算出物体的姿态。在导航中有着很重要的应用价值。为了提高可靠性，还可以为每个轴配备更多的传感器。一般而言IMU要安装在被测物体的重心上。IMU大多用在需要进行运动控制的设备，如汽车和机器人上。也被用在需要用姿态进行精密位移推算的场合，如潜艇、飞机、导弹和航天器的惯性导航设备等。

现有的刹车辅助系统一般都是检测与前车的距离，预防碰撞发送，没有检测自身加速度和与后车的距离来对驾驶员进行提示的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有的刹车辅助系统一般都是检测与前车的距离，预防碰撞发送，没有检测自身加速度和与后车的距离来对驾驶员进行提示的，目的在于提供使用惯性测量的驾驶员交互系统，解决现有的刹车辅助系统一般都是检测与前车的距离，预防碰撞发送，没有检测自身加速度和与后车的距离来对驾驶员进行提示的的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

使用惯性测量的驾驶员交互系统，包括车速检测系统，还包括与车速检测系统连接的处理器，所述处理器上还连接有设置在车尾的后方测距模块、设置在车上的IMU模块和设置在车内的触觉交互模块；

车速检测系统：检测车辆行驶速度作为速度参数发送给处理器；

处理器：接收IMU模块发送的加速度数据、车速检测系统发送的速度参数和后方测距模块发送的后方车距数据，处理后发送控制信号到触觉交互模块；

后方测距模块：检测正后方车辆与自己的车距作为后方车距数据发送到处理器；

IMU模块：检测车辆加速度的变化，将车辆的加速度数据发送处理器；

触觉交互模块：接收处理器发送的控制信号，根据处理器发送的控制信号进行动作。本方案通过在车尾设置距离传感器，当驾驶员进行急刹时，IMU模块检测到车辆加速度的变化，处理器根据车辆的行驶速度、加速度和与后车的距离发送控制信号到触觉交互模块，触觉交互模块根据处理器发送的控制信号动作对驾驶员进行提示。

所述触觉交互模块包括震动装置。

所述触觉交互模块还包括延时器。在触觉交互模块接收到处理器的控制信号后，可以通过延时器控制震动装置工作一定的时长。

检测前车与前方障碍物的距离后发送给处理器，处理器根据车辆的速度、加速度和与前方障碍物的距离判断是否会与前方障碍物发生碰撞，据此来调整刹车系统

所述处理器上还连接有设置在车头的灯光模块。当检测到距前方障碍物较近时，处理器控制灯光模块开启，示意前方障碍物。

所述处理器上还连接有设置在车内的报警提示模块。提示车内驾驶员。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明使用惯性测量的驾驶员交互系统，及时提示驾驶员，避免了不必要的急刹导致的后车追尾；

2、本发明使用惯性测量的驾驶员交互系统，同时保证了与前车的安全距离，可靠性更高。

附图说明