CN115218895A - 一种车辆姿态测量设备及测量方法 - Google Patents
一种车辆姿态测量设备及测量方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115218895A CN115218895A CN202210389130.3A CN202210389130A CN115218895A CN 115218895 A CN115218895 A CN 115218895A CN 202210389130 A CN202210389130 A CN 202210389130A CN 115218895 A CN115218895 A CN 115218895A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- moment
- displacement sensor
- ground clearance
- difference value
- displacement
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 14
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 721
- 230000010365 information processing Effects 0.000 claims abstract description 24
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 13
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 claims description 12
- 238000012795 verification Methods 0.000 claims description 4
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 26
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 15
- 230000036544 posture Effects 0.000 description 15
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 9
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 3
- 230000009189 diving Effects 0.000 description 3
- OIGNJSKKLXVSLS-VWUMJDOOSA-N prednisolone Chemical compound O=C1C=C[C@]2(C)[C@H]3[C@@H](O)C[C@](C)([C@@](CC4)(O)C(=O)CO)[C@@H]4[C@@H]3CCC2=C1 OIGNJSKKLXVSLS-VWUMJDOOSA-N 0.000 description 3
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- 238000013524 data verification Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
- G01C21/10—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration
- G01C21/12—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning
- G01C21/16—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning by integrating acceleration or speed, i.e. inertial navigation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
Abstract
本发明涉及车辆姿态控制技术领域，特别是涉及一种车辆姿态测量设备及其测量方法。车辆姿态测量设备包括多个位移传感器和信息处理装置，多个位移传感器固定于车辆的底部，用于获取每个位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离；信息处理装置与多个位移传感器连接，用于计算所述多个位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，并根据多个位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，以及多个位移传感器之间的距离，计算车辆的姿态参数。本发明提供的车辆姿态测量设备及其测量方法可准确测量车辆的实时姿态参数。
Description
技术领域
本发明涉及车辆姿态控制技术领域，特别是涉及一种车辆姿态测量设备及测量方法。
背景技术
车辆在行驶的过程中会遇到各种复杂路况及危险工况，为了使车辆在危险工况下可以进行车辆姿态调整，避免事故发生，车辆的姿态测量就成为一个控制车辆的关键因素。
IMU(Inertial measurement unit，惯性测量单元)嵌入无人驾驶***用于解算无人驾驶设备的姿态，被广泛用于机器人、无人机、无人车、无人船等无人驾驶设备。惯性测量单元是测量物体三轴姿态角(或角速率)以及加速度的装置。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***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。
现有的测量车辆姿态的方案中，由于IMU的零偏不稳定，导致在计算车辆姿态时，还是会产生随时间增长的累计漂移误差，进而会对定位精度造成影响。因此，现有的动态姿态测量技术中依赖IMU测量车身姿态时，会存在对准精度差，对准时间较长的缺陷。
前面的叙述在于提供一般的背景信息，并不一定构成现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种车辆姿态测量设备及测量方法，可准确测量车辆的实时姿态参数。
本发明提供一种车辆姿态测量设备，包括多个位移传感器和信息处理装置，所述多个位移传感器固定于所述车辆的底部，用于获取每个所述位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离；所述信息处理装置与所述多个位移传感器连接，用于计算所述多个位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，并根据所述多个位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，以及所述多个位移传感器之间的距离，计算所述车辆的姿态参数。
进一步地，所述位移传感器至少包括第一位移传感器、第二位移传感器，所述第一位移传感器和所述第二位移传感器沿所述车辆纵向对齐安装在所述车辆的底部，用于获取所述第一位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离、所述第二位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离；所述信息处理装置分别与所述第一位移传感器和所述第二位移传感器连接，用于计算所述第一位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值、所述第二位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，并根据所述第一位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值、所述第二位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，以及所述第一位移传感器与所述第二位移传感器之间的距离，计算所述姿态参数中的第一俯仰角参数。
进一步地，所述位移传感器至少包括第一位移传感器、第三位移传感器，所述第三位移传感器和所述第一位移传感器沿所述车辆横向对齐安装在所述车辆的底部，用于获取所述第一位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离、所述第三位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离；所述信息处理装置分别与所述第一位移传感器和所述第三位移传感器连接，用于计算所述第一位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值、所述第三位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，并根据所述第一位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值、所述第三位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，以及所述第一位移传感器与所述第三位移传感器之间的距离，计算所述姿态参数中的第一翻滚角参数。
进一步地，所述位移传感器包括所述第一位移传感器、所述第二位移传感器、所述第三位移传感器和第四位移传感器，所述第一位移传感器和所述第二位移传感器沿所述车辆纵向对齐安装在所述车辆的底部，所述第三位移传感器和所述第四位移传感器沿所述车辆纵向对齐安装在所述车辆的底部，所述第三位移传感器和所述第一位移传感器沿所述车辆横向对齐，所述第四位移传感器和所述第二位移传感器沿所述车辆横向对齐，用于获取所述第一位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离、所述第二位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离、所述第三位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离、所述第四位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离；所述信息处理装置分别与所述第一位移传感器、所述第二位移传感器、所述第三位移传感器、所述第四位移传感器连接，用于计算所述第一位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值、所述第二位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值、所述第三位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值、所述第四位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，并根据所述第一位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值、所述第二位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值、所述第三位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值、所述第四位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，以及所述多个位移传感器之间的距离，计算所述姿态参数中的第二俯仰角参数或第二翻滚角参数。
进一步地，所述位移传感器还包括第五位移传感器和第六位移传感器，所述第五位移传感器和所述第六位移传感器沿所述车辆横向对齐安装在所述车辆的底部，所述第五位移传感器位于所述第一位移传感器与所述第二位移传感器之间并与所述第一位移传感器对齐，所述第六位移传感器位于所述第三位移传感器与所述第四位移传感器之间并与所述第三位移传感器对齐，用于获取所述第五位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离、所述第六位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离；所述信息处理装置分别与所述第五位移传感器、所述第六位移传感器连接，用于计算所述第五位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值、所述第六位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，并根据所述第五位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值、所述第六位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，以及所述第五位移传感器与所述第六位移传感器之间的距离，计算所述姿态参数中的第三翻滚角参数，或用于对所述多个位移传感器获取的数据进行校验。
本发明还提供一种车辆姿态测量方法，应用于上述的车辆姿态测量设备，包括以下步骤：获取所述多个位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离；
计算所述多个位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值；
根据所述多个位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，以及所述多个位移传感器之间的距离，计算所述车辆的姿态参数。
进一步地，所述获取所述多个位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离，包括：获取所述第一位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离，以及所述第二位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离；
所述计算所述多个位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，包括：计算所述第一位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值、所述第二位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值；
所述根据所述多个位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，以及所述多个位移传感器之间的距离，计算所述车辆的姿态参数，包括：根据所述第一位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，所述第二位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，以及所述第一位移传感器与所述第二位移传感器之间的距离，计算所述姿态参数中的第一俯仰角参数。
进一步地，所述获取所述多个位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离，还包括：获取所述第三位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离，以及所述第四位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离；
所述计算所述多个位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，还包括：计算所述第三位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值、所述第四位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值；
所述根据所述多个位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，以及所述多个位移传感器之间的距离，计算所述车辆的姿态参数，还包括：计算所述第一位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，与所述第三移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值的平均值，得到第一离地距离差值；计算所述第二位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，与所述第四移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值的平均值，得到第二离地距离差值；根据所述第一离地距离差值、所述第二离地距离差值，以及所述第一位移传感器与所述第二位移传感器之间的距离，计算所述姿态参数中的第二俯仰角参数。
进一步地，所述计算所述车辆的姿态参数的步骤之前，还包括对所述多个位移传感器获取的数据进行校验的步骤；
所述对所述多个位移传感器获取的数据进行校验的步骤包括：获取所述第五位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离，以及所述第六位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离；
计算所述第五位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值、所述第六位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值；
计算所述第五位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，与所述第六移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值的平均值，得到第三离地距离差值；
若所述第一离地距离差值与所述第二离地距离差值之间的差值，与所述第三离地距离差值之间的比值小于5％，则所述多个位移传感器获取的数据通过校验，否则重新获取所述多个位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值。
进一步地，所述获取所述多个位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，还包括：获取所述第一位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离，以及所述第三位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离；
所述计算所述多个位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，还包括：计算所述第一位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值、所述第三位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值；
所述根据所述多个位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，以及所述多个位移传感器之间的距离，计算所述车辆的姿态参数，还包括：根据所述第一位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，所述第三位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，以及所述第一位移传感器与所述第三位移传感器之间的距离，计算所述姿态参数中的第一翻滚角参数。
进一步地，所述获取所述多个位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，还包括：获取所述第二位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离，以及所述第四位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离；
所述计算所述多个位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，还包括：计算所述第二位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值、所述第四位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值；
所述根据所述多个位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，以及所述多个位移传感器之间的距离，计算所述车辆的姿态参数，还包括：根据所述第二位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，所述第四位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，以及所述第二位移传感器与所述第四位移传感器之间的距离，计算所述姿态参数中的第二翻滚角参数。
进一步地，所述获取所述多个位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离，还包括：获取所述第五位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离，以及所述第六位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离；
所述计算所述多个位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，还包括：计算所述第五位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值、所述第六位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值；
所述根据所述多个位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，以及所述多个位移传感器之间的距离，计算所述车辆的姿态参数，还包括：根据所述第五位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，所述第六位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，以及所述第五位移传感器与所述第六位移传感器之间的距离，计算所述第三翻滚角参数。
本发明的车辆姿态测量设备根据多个位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，以及所述多个位移传感器之间的距离，计算车辆的姿态参数，由于采用的数据是动态时间差范围内的实时数据，且运用第一时刻和第二时刻离地距离的差值数据进行计算，能够排除传感器粘接位置至地面距离不同导致的较大误差，计算的数据源准确，因此可准确获取车辆实时的姿态参数。
附图说明
图1为车辆姿态测量设备的结构示意图；
图2为传感器安装侧视图；
图3为传感器安装俯视图；
图4为位移传感器编号以及车辆前后轴的俯视图；
图5为车头上仰姿态的示意图；
图6为车头俯冲姿态的示意图；
图7为车辆翻滚姿态的示意图。
图中，1、位移传感器；11、第一位移传感器；12、第二位移传感器；13、第三位移传感器；14、第四位移传感器；15、第五位移传感器；16、第六位移传感器；2、信息处理装置；3、数据采集盒；4、计算机；5、固定支架；6、传感器连接线束；7、数据采集数据线；8、前轴；9、后轴。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
第一实施例
请参阅图1至图4，本发明提供一种车辆姿态测量设备，包括多个位移传感器1和信息处理装置2，多个位移传感器1固定于车辆的底部，用于获取每个位移传感器1在第一时刻和第二时刻的离地距离；信息处理装置2与多个位移传感器1连接，用于计算多个位移传感器1在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，并根据多个位移传感器1在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，以及多个位移传感器1之间的距离，计算车辆的姿态参数。
本发明的车辆姿态测量设备还包括存储在信息处理装置2上的计算程序，位移传感器1与信息处理装置2线连接。更为具体地，信息处理装置2包括数据采集盒3和计算机4，数据采集盒3与位移传感器1之间通过传感器连接线束6线路连接，数据采集盒3和计算机4之间通过数据采集数据线7线路连接，数据采集盒3将实时离地距离数据和实时离地数据的采集时刻保存至计算机4。
本发明的车辆姿态测量设备还包括固定支架5，位移传感器1通过固定支架5固定在车架底部。固定支架5的数量与位移传感器1的数量相同。
本发明的车辆姿态测量设备根据多个位移传感器1在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，以及多个位移传感器1之间的距离，计算车辆的姿态参数，由于采用的数据是动态时间差范围内的实时数据，且运用第一时刻和第二时刻离地距离的差值数据进行计算，能够排除传感器粘接位置至地面距离不同导致的较大误差，计算的数据源准确，因此可准确获取车辆实时的姿态参数。
第二实施例
位移传感器1包括第一位移传感器11、第二位移传感器12，第一位移传感器11和第二位移传感器12沿车辆纵向对齐安装在车辆的底部，用于获取第一位移传感器11在第一时刻和第二时刻的离地距离、第二位移传感器11在第一时刻和第二时刻的离地距离；信息处理装置2分别与第一位移传感器11和第二位移传感器12连接，用于计算第一位移传感器11在第一时刻和第二时刻的离地距离差值、第二位移传感器12在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，并根据第一位移传感器11在第一时刻和第二时刻的离地距离差值、第二位移传感器12在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，以及第一位移传感器11与第二位移传感器12之间的距离，计算姿态参数中的第一俯仰角参数。
第一位移传感器11位于车辆底部的前方，对应车辆前部检测参照点，用于检测车辆前部在第一时刻和第二时刻的离地距离差值；第二位移传感器12位于车辆底部的后方，对应车辆后部检测参照点，用于检测车辆后部在第一时间和第二时间的离地距离差值；第一位移传感器11和第二位移传感器12位于同一直线上，第一位移传感器11和第二位移传感器12连成的直线，可位于车辆底部的左侧、车辆底部的中间以及车辆底部的右侧，优选位于车辆底部的中间。以第一位移传感器11在第一时刻和第二时刻的离地距离差值作为梯形的一条底边，第二位移传感器12在第一时刻和第二时刻的离地距离差值作为梯形的另一条底边，第一位移传感器11和第二位移传感器12之间的距离作为梯形的一条腰，从而可根据梯形底边和腰之间的几何关系，计算第一俯仰角参数。车辆在行驶过程中，会形成两种典型的俯仰姿态，分别为图5所示的车头上仰(侧视图)或图6所示的车头俯冲(侧视图)的状态。以第一俯仰角参数的正负来判断汽车的俯仰姿态，第一俯仰角参数为正为上仰姿态，第一俯仰角参数为负则为俯冲姿态。通过上述方法，可快速、准确地获得第一俯仰角参数，并相应判断车辆俯仰姿态。
第三实施例
位移传感器1包括第一位移传感器11、第三位移传感器13，第三位移传感器13和第一位移传感器11沿车辆横向对齐安装在车辆的底部，用于获取第一位移传感器11在第一时刻和第二时刻的离地距离、第三位移传感器13在第一时刻和第二时刻的离地距离；信息处理装置2分别与第一位移传感器11和第三位移传感器13连接，用于计算第一位移传感器11在第一时刻和第二时刻的离地距离差值、第三位移传感器13在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，并根据第一位移传感器11在第一时刻和第二时刻的离地距离差值、第三位移传感器13在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，以及第一位移传感器11与第三位移传感器13之间的距离，计算姿态参数中的第一翻滚角参数。
第一位移传感器11位于车辆底部的左侧，对应车辆左侧检测参照点，用于检测车辆左侧在第一时刻和第二时刻的离地距离差值；第三位移传感器13位于车辆底部的右侧，对应车辆右侧检测参照点，用于检测车辆右侧在第一时间和第二时间的离地距离差值；第一位移传感器11和第三位移传感器13位于同一直线上，第一位移传感器11和第三位移传感器13连成的直线，可位于车辆底部的前侧、车辆底部的中间以及车辆底部的后侧，分别用于车辆前轮翻滚角参数测量、车辆中部翻滚角参数测量、车辆后轮翻滚角参数测量。以第一位移传感器11在第一时刻和第二时刻的离地距离差值作为梯形的一条底边，第三位移传感器13在第一时刻和第二时刻的离地距离差值作为梯形的另一条底边，第一位移传感器11和第三位移传感器13之间的距离作为梯形的一条腰，从而可根据梯形底边和腰之间的几何关系，计算第一翻滚角参数。请参阅图7，即车辆翻滚姿态的示意图(后视图)，翻滚角也主要存在两种典型的翻滚姿态，即左高右低或左低右高。以第一翻滚角参数的正负来判断汽车的翻滚姿态，第一翻滚角参数为正代表左高右低，为负代表左低右高。通过上述方法，可快速、准确地获得第一翻滚角参数，并相应判断车辆翻滚姿态。
第四实施例
位移传感器1包括第一位移传感器11、第二位移传感器12、第三位移传感器13和第四位移传感器14，第一位移传感器11和第二位移传感器12沿车辆纵向对齐安装在车辆的底部，第三位移传感器13和第四位移传感器14沿车辆纵向对齐安装在车辆的底部，第三位移传感器13和第一位移传感器11沿车辆横向对齐，第四位移传感器14和第二位移传感器12沿车辆横向对齐，用于获取第一位移传感器11在第一时刻和第二时刻的离地距离、第二位移传感器12在第一时刻和第二时刻的离地距离、第三位移传感器13在第一时刻和第二时刻的离地距离、第四位移传感器14在第一时刻和第二时刻的离地距离；信息处理装置2分别与第一位移传感器11、第二位移传感器12、第三位移传感器13、第四位移传感器14连接，用于计算第一位移传感器11在第一时刻和第二时刻的离地距离差值、第二位移传感器12在第一时刻和第二时刻的离地距离差值、第三位移传感器13在第一时刻和第二时刻的离地距离差值、第四位移传感器14在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，并根据第一位移传感器11在第一时刻和第二时刻的离地距离差值、第二位移传感器12在第一时刻和第二时刻的离地距离差值、第三位移传感器13在第一时刻和第二时刻的离地距离差值、第四位移传感器14在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，以及多个位移传感器1之间的距离，计算姿态参数中的第二俯仰角参数或第二翻滚角参数。
第一位移传感器11位于车辆底部的左前侧，对应车辆左前侧检测参照点，用于检测车辆左前侧在第一时刻和第二时刻的离地距离差值；第二位移传感器12位于车辆底部的左后侧，对应车辆左后侧检测参照点，用于检测车辆左后侧在第一时刻和第二时刻的离地距离差值；第三位移传感器13位于车辆底部的右前侧，对应车辆右前侧检测参照点，用于检测车辆右前侧在第一时间和第二时间的离地距离差值；第四位移传感器14位于车辆底部的右后侧，对应车辆右后侧检测参照点，用于检测车辆右后侧在第一时间和第二时间的离地距离差值。第一位移传感器11和第二位移传感器12位于车辆纵向的同一直线上，第一位移传感器11和第三位移传感器13位于车辆横向的同一直线上，第三位移传感器13和第四位移传感器14位于车辆纵向的同一直线上，第二位移传感器12和第四位移传感器14位于车辆横向的同一直线上。优选第一位移传感器11和第三位移传感器13位于车辆的前轴上，第二位移传感器12和第四位移传感器14位于车辆的后轴上。
在通过第一位移传感器11和第三位移传感器13采集的离地距离数据计算第一翻滚角参数的基础上，可用第二位移传感器12和第四位移传感器14采集的离地距离数据计算第二翻滚角参数。计算方法同第一翻滚角参数，在此不再赘述。通过计算第二翻滚角参数，可以与第一翻滚角参数配合，反映车辆前轮和后轮的不同翻滚角参数，更加全面地提供车辆翻滚姿态信息。
还可通过第一位移传感器11、第二位移传感器12、第三位移传感器13和第四位移传感器14计算第二俯仰角参数。根据第一位移传感器11在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，与第三位移传感器13在第一时刻和第二时刻的离地距离差值的平均值，得到第一离地距离差值；根据第二位移传感器12在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，与第四位移传感器14在第一时刻和第二时刻的离地距离差值的平均值，得到第二离地距离差值。
以第一离地距离差值为梯形的一条底边，第二离地距离差值为梯形的另一条底边，第一位移传感器11与第二位移传感器12之间的距离作为梯形的一条腰，从而可根据梯形底边和腰之间的几何关系，计算第二俯仰角参数。车辆在行驶过程中，会形成两种典型的俯仰姿态，分别为图5所示的车头上仰(侧视图)或图6所示的车头俯冲(侧视图)的状态。以第二俯仰角参数的正负来判断汽车的俯仰姿态，第二俯仰角参数为正为上仰姿态，第二俯仰角参数为负则为俯冲姿态。由于第二俯仰角参数的计算，运用了第一位移传感器11和第三位移传感器13获取的距离数据的平均值、第二位移传感器12和第四位移传感器14获取的距离数据的平均值，综合反映了车辆左侧和车辆右侧的俯仰角姿态，获得的第二俯仰角参数更加准确。
第五实施例
位移传感器包括第一位移传感器11、第二位移传感器12、第三位移传感器13、第四位移传感器14、第五位移传感器15和第六位移传感器16。第五位移传感器15和第六位移传感器16沿车辆横向对齐安装在车辆的底部，第五位移传感器15位于第一位移传感器11与第二位移传感器12之间并与第一位移传感器11对齐，第六位移传感器16位于第三位移传感器13与第四位移传感器14之间并与第三位移传感器13对齐，用于获取第五位移传感器15在第一时刻和第二时刻的离地距离、第六位移传感器16在第一时刻和第二时刻的离地距离；信息处理装置2分别与第五位移传感器15、第六位移传感器16连接，用于计算第五位移传感器15在第一时刻和第二时刻的离地距离差值、第六位移传感器16在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，并根据第五位移传感器15在第一时刻和第二时刻的离地距离差值、第六位移传感器16在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，以及第五位移传感器15与第六位移传感器16之间的距离，计算姿态参数中的第三翻滚角参数，或用于对多个位移传感器获取的数据进行校验。
第一位移传感器11位于车辆底部的左前侧，对应车辆左前侧检测参照点，用于检测车辆左前侧在第一时刻和第二时刻的离地距离差值；第二位移传感器12位于车辆底部的左后侧，对应车辆左后侧检测参照点，用于检测车辆左后侧在第一时刻和第二时刻的离地距离差值；第三位移传感器13位于车辆底部的右前侧，对应车辆右前侧检测参照点，用于检测车辆右前侧在第一时间和第二时间的离地距离差值；第四位移传感器14位于车辆底部的右后侧，对应车辆右后侧检测参照点，用于检测车辆右后侧在第一时间和第二时间的离地距离差值；第五位移传感器15位于车辆底部的左中侧，对应车辆左中侧检测参照点，用于检测车辆左中侧在第一时刻和第二时刻的离地距离差值；第六位移传感器16位于车辆底部的右中侧，对应车辆右中侧检测参照点，用于检测车辆右中侧在第一时刻和第二时刻的离地距离差值。
第一位移传感器11、第二位移传感器12、第五位移传感器15位于车辆纵向的同一直线上，第一位移传感器11和第三位移传感器13位于车辆横向的同一直线上，第三位移传感器13、第四位移传感器14、第六位移传感器16位于车辆纵向的同一直线上，第二位移传感器12和第四位移传感器14位于车辆横向的同一直线上，第五位移传感器15和第六位移传感器16位于车辆横向的同一直线上。优选地，第一位移传感器11和第三位移传感器13相对车辆中心纵轴面对称安装，设置在车架底部的前轴8的正下方位置；第二位移传感器12和第四位移传感器14相对车辆中心纵轴面对称安装，设置在车架底部的后轴9的正下方位置；以及第五位移传感器15和第六位移传感器16相对车辆中心纵轴面对称安装，设置在车架底部的前后轴的中部位置，用于测量该6个检测参照点的实时离地距离。一般来说，第一位移传感器11和第三位移传感器13为一组，第二位移传感器12和第四位移传感器14为一组，第五位移传感器15和第六位移传感器16为一组。每组位移传感器1在车辆宽度方向上的间距尽量大些，即可以安装在靠近车边界的部位，这样设置会使测量结果更准确。更为具体地，位移传感器1为激光位移传感器。本实施例中，位移传感器1没有安装角，其出光方向垂直向下。可以理解的是，位移传感器1可以是激光传感器，也可以是其它能够检测传感器本体到地面距离的任意一种传感器。
通过第五位移传感器15和第六位移传感器16采集的离地距离数据计算出车辆中部实际的离地距离差值，与通过第一离地距离差值、第二离地距离差值做差的方式获得的车辆中部理论的地理距离差值进行比较，若理论的地理距离差值与实际的离地距离差值之间的比值小于5％，说明通过数据校验，从而可以进一步提高姿态参数的准确性。同时，通过第五位移传感器15和第六位移传感器16采集的离地距离数据计算第三翻滚角参数，可以与第一翻滚角参数、第二翻滚角参数配合，反映车辆前轮、后轮和中部的不同翻滚角参数，更加全面地提供车辆翻滚姿态信息。
第六实施例
本发明还提供一种车辆姿态测量方法，应用于上述的车辆姿态测量设备，包括以下步骤：
获取多个位移传感器1在第一时刻和第二时刻的离地距离；
计算多个位移传感器1在第一时刻和第二时刻的离地距离差值；
根据多个位移传感器1在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，以及多个位移传感器1之间的距离，计算车辆的姿态参数。
本发明的车辆姿态测量方法根据多个位移传感器1在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，以及多个位移传感器1之间的距离，计算车辆的姿态参数，由于采用的数据是动态时间差范围内的实时数据，且运用第一时刻和第二时刻离地距离的差值数据进行计算，能够排除传感器粘接位置至地面距离不同导致的较大误差，计算的数据源准确，因此可准确获取车辆实时的姿态参数。
第七实施例
计算第一俯仰角参数的步骤包括，获取第一位移传感器11在第一时刻和第二时刻的离地距离，以及第二位移传感器12在第一时刻和第二时刻的离地距离；
计算第一位移传感器11在第一时刻和第二时刻的离地距离差值、第二位移传感器12在第一时刻和第二时刻的离地距离差值；
根据第一位移传感器11在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，第二位移传感器12在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，以及第一位移传感器11与第二位移传感器12之间的距离，计算第一俯仰角参数。
获取第一位移传感器11在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，以及第二位移传感器12在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，包括：获取第一位移传感器11和第二位移传感器12在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，并利用数据采集盒3将实时离地距离数据和实时离地数据的采集时刻保存至计算机4。如图4所示，对2个位移传感器1分别进行编号，第一位移传感器11为LF、第二位移传感器12为LR。其中，LF安装于车辆前轴8的正下方，LR安装于车辆后轴9的正下方。
根据第一位移传感器11在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，第二位移传感器12在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，以及第一位移传感器11与第二位移传感器12之间的距离，计算第一俯仰角参数，包括：
以第一位移传感器11在第一时刻和第二时刻的离地距离差值作为梯形的一条底边，第二位移传感器11在第一时刻和第二时刻的离地距离差值作为梯形的另一条底边，第一位移传感器11和第二位移传感器12之间的距离作为梯形的一条腰，从而可根据梯形底边和腰之间的几何关系，计算第一俯仰角参数。车辆在行驶过程中，会形成两种典型的俯仰姿态，分别为图5所示的车头上仰(侧视图)或图6所示的车头俯冲(侧视图)的状态。以第一俯仰角参数的正负来判断汽车的俯仰姿态，第一俯仰角参数为正为上仰姿态，第一俯仰角参数为负则为俯冲姿态。通过上述方法，可快速、准确地获得第一俯仰角参数，并相应判断车辆俯仰姿态。
具体地，获取第一位移传感器11和第二位移传感器12在特定时刻n的读数，读数分别为LFn和LRn；经过一定时间段Δt后，再次获取第一位移传感器11和第二位移传感器12的读数LF(n+Δt)、LR(n+Δt)，计算出一定时间段Δt后的前、后轴的左侧位置的离地距离LF(n+Δt)、LR(n+Δt)；将LFn和LF(n+Δt)代入公式：ΔLF＝LF(n+Δt)-LFn，计算出第一位移传感器11这一段时间Δt内的离地距离差值ΔLF。将LRn和LR(n+Δt)代入公式：ΔLR＝LR(n+Δt)-LRn，计算出第二位移传感器12这一段时间Δt内的离地距离差值ΔLR。再将ΔLF、ΔLR数值代入An1＝arctan((ΔLF-ΔLR)/L101)，从而计算出第一俯仰角参数An1。其中，L101为第一位移传感器11和第二位移传感器12之间的距离。
第八实施例
计算第一翻滚角参数的步骤包括，获取第一位移传感器11在第一时刻和第二时刻的离地距离，以及第三位移传感器13在第一时刻和第二时刻的离地距离；
计算第一位移传感器11在第一时刻和第二时刻的离地距离差值、第三位移传感器13在第一时刻和第二时刻的离地距离差值；
根据第一位移传感器11在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，第三位移传感器13在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，以及第一位移传感器11与第三位移传感器13之间的距离，计算第一翻滚角参数。
获取第一位移传感器11在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，以及第三位移传感器13在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，包括：获取第一位移传感器11和第三位移传感器13在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，并利用数据采集盒3将实时离地距离数据和实时离地数据的采集时刻保存至计算机4。如图4所示，对2个位移传感器1分别进行编号，第一位移传感器11为LF、第三位移传感器13为RF。其中，LF安装于车辆前轴8的左侧正下方，RF安装于车辆前轴8的右侧正下方。
根据第一位移传感器11在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，第三位移传感器13在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，以及第一位移传感器11与第三位移传感器13之间的距离，计算第一翻滚角参数，包括：
以第一位移传感器11在第一时刻和第二时刻的离地距离差值作为梯形的一条底边，第三位移传感器13在第一时刻和第二时刻的离地距离差值作为梯形的另一条底边，第一位移传感器11和第三位移传感器13之间的距离作为梯形的一条腰，从而可根据梯形底边和腰之间的几何关系，计算第一翻滚角参数。请参阅图7，即车辆翻滚姿态的示意图(后视图)，翻滚角也主要存在两种典型的翻滚姿态，即左高右低或左低右高。以第一翻滚角参数的正负来判断汽车的翻滚姿态，第一翻滚角参数为正代表左高右低，为负代表左低右高。通过上述方法，可快速、准确地获得第一翻滚角参数，并相应判断车辆翻滚姿态。
具体地，获取第一位移传感器11和第三位移传感器13在特定时刻n的读数，读数分别为LFn和RFn；经过一定时间段Δt后，再次获取第一位移传感器11和第三位移传感器13的读数LF(n+Δt)、RF(n+Δt)，计算出一定时间段Δt后的前轴的左、右侧位置的离地距离LF(n+Δt)、RF(n+Δt)；将LFn和LF(n+Δt)代入公式：ΔRoLFn＝LF(n+Δt)-LFn，计算出第一位移传感器11这一段时间Δt内的离地距离差值ΔRoLFn。将RFn和RF(n+Δt)代入公式：ΔRoRFn＝RF(n+Δt)-RFn，计算出第三位移传感器13这一段时间Δt内的离地距离差值ΔRoRFn。再将ΔRoLFn、ΔRoRFn数值代入RoFn＝arctan((ΔRoLFn-ΔRoRFn)/L102)，从而计算出第一俯仰角参数RoFn。其中，L102为第一位移传感器11和第三位移传感器13之间的距离。
第九实施例
计算第二俯仰角参数的步骤包括，获取第三位移传感器13在第一时刻和第二时刻的离地距离、第四位移传感器14在第一时刻和第二时刻的离地距离；
计算第三位移传感器13在第一时刻和第二时刻的离地距离差值、第四位移传感器14在第一时刻和第二时刻的离地距离差值；
计算第一位移传感器11在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，与第三移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值的平均值，得到第一离地距离差值；计算第二位移传感器12在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，与第四移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值的平均值，得到第二离地距离差值；根据第一离地距离差值、第二离地距离差值，以及第一位移传感器11与第二位移传感器12之间的距离，计算第二俯仰角参数。
如图4所示，对4个位移传感器1分别进行编号，第一位移传感器11为LF、第二位移传感器12为LR、第三位移传感器13为RF、第四位移传感器14为RR。其中，LF安装于车辆前轴8的左侧正下方，LR安装于车辆后轴9的左侧正下方，RF安装于车辆前轴8的右侧正下方，RR安装于车辆后轴9的右侧正下方。
以第一离地距离差值为梯形的一条底边，第二离地距离差值为梯形的另一条底边，第一位移传感器11与第二位移传感器12之间的距离作为梯形的一条腰，从而可根据梯形底边和腰之间的几何关系，计算第二俯仰角参数。车辆在行驶过程中，会形成两种典型的俯仰姿态，分别为图5所示的车头上仰(侧视图)或图6所示的车头俯冲(侧视图)的状态。以第二俯仰角参数的正负来判断汽车的俯仰姿态，第二俯仰角参数为正为上仰姿态，第二俯仰角参数为负则为俯冲姿态。由于第二俯仰角参数的计算，运用了第一位移传感器11和第三位移传感器13获取的离地距离数据的平均值、第二位移传感器12和第四位移传感器14获取的离地距离数据的平均值，综合反映了车辆左侧和车辆右侧的俯仰角姿态，获得的第二俯仰角参数更加准确。
具体地，获取第一位移传感器11、第二位移传感器12在特定时刻n的读数，读数分别为LFn、LRn、RFn、RRn；经过一定时间段Δt后，再次获取第一位移传感器11和第二位移传感器12的读数LF(n+Δt)、LR(n+Δt)，计算出一定时间段Δt后的离地距离LF(n+Δt)、LR(n+Δt)、RF(n+Δt)、RR(n+Δt)。取LFn和RFn读数，取Fn＝(LFn+RFn)/2；代表车辆中部位置的参考值。再取一定时间段Δt后的车辆中部位置参考值F(n+Δt)＝(LF(n+Δt)+RF(n+Δt))/2，再计算这一段时间内的参考值差值ΔF＝F(n+Δt)-Fn。取LRn和RRn读数，取Rn＝(LRn+RRn)/2；代表车辆中部位置的参考值。再取一定时间段Δt后的车辆中部位置参考值R(n+Δt)＝(LR(n+Δt)+RR(n+Δt))/2，再计算这一段时间内的参考值差值ΔR＝R(n+Δt)-Rn。最后，将ΔF和ΔR带入An2＝arctan((ΔF-ΔR)/L101)，从而计算出第二俯仰角参数An2。其中，L101为第一位移传感器11和第二位移传感器12之间的距离。
第十实施例
计算车辆的姿态参数的步骤之前，还包括对多个位移传感器获取的数据进行校验的步骤；
对多个位移传感器获取的数据进行校验的步骤包括：获取第五位移传感器15在第一时刻和第二时刻的离地距离，以及第六位移传感器16在第一时刻和第二时刻的离地距离；
计算第五位移传感器15在第一时刻和第二时刻的离地距离差值、第六位移传感器16在第一时刻和第二时刻的离地距离差值；
计算第五位移传感器15在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，与第六位移传感器16在第一时刻和第二时刻的离地距离差值的平均值，得到第三离地距离差值；若第一离地距离差值与第二离地距离差值之间的差值，与第三离地距离差值之间的比值小于5％，则多个位移传感器1获取的数据通过校验，否则重新获取多个位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值。
如图4所示，对6个位移传感器1分别进行编号，第一位移传感器11为LF、第二位移传感器12为LR、第三位移传感器13为RF、第四位移传感器14为RR、第五位移传感器15为LM、第六位移传感器16为RM。其中，LF安装于车辆前轴8的左侧正下方，LR安装于车辆后轴9的左侧正下方，RF安装于车辆前轴8的右侧正下方，RR安装于车辆后轴9的右侧正下方，LM安装于车辆中部的左侧正下方，RM安装于车辆中部的右侧正下方。
获取第五位移传感器15、第六位移传感器16在特定时刻n的读数，读数分别为LMn、RMn；经过一定时间段Δt后，再次获取第五位移传感器15和第六位移传感器16的读数LM(n+Δt)、RM(n+Δt)，计算出一定时间段Δt后的离地距离LM(n+Δt)、RM(n+Δt)。取LMn和RMn读数，取Mn＝(LMn+RMn)/2；再取一定时间段Δt后的车辆中部位置参考值M(n+Δt)＝(LM(n+Δt)+RM(n+Δt))/2，再计算这一段时间内的参考值差值ΔM＝M(n+Δt)-Mn。
计算ΔF与ΔR的差值，计为ΔFR；再将ΔFR与ΔM进行对比，用于校验是否因计数误差达大，导致数据失真。如果|ΔFR-ΔM|/|ΔM|<5％，则说明校验通过，可进行下一步计算。
通过第五位移传感器15和第六位移传感器16采集的离地距离数据计算出车辆中部实际的离地距离差值，与通过第一离地距离差值、第二离地距离差值做差的方式获得的车辆中部理论的地理距离差值进行比较，若理论的地理距离差值与实际的离地距离差值之间的比值小于5％，说明通过数据校验，从而可以进一步提高姿态参数的准确性。同时，通过第五位移传感器15和第六位移传感器16采集的离地距离数据计算第三翻滚角参数，可以与第一翻滚角参数、第二翻滚角参数配合，反映车辆前轮、后轮和中部的不同翻滚角参数，更加全面地提供车辆翻滚姿态信息。
第十一实施例
计算第二翻滚角参数的步骤包括，获取第二位移传感器12在第一时刻和第二时刻的离地距离，以及第四位移传感器14在第一时刻和第二时刻的离地距离；
计算第二位移传感器12在第一时刻和第二时刻的离地距离差值、第四位移传感器14在第一时刻和第二时刻的离地距离差值；
根据第二位移传感器12在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，第四位移传感器14在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，以及第二位移传感器12与第四位移传感器14之间的距离，计算第二翻滚角参数。
根据第二位移传感器12在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，第四位移传感器14在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，以及第二位移传感器12与第四位移传感器14之间的距离，计算第二翻滚角参数，包括：
以第二位移传感器12在第一时刻和第二时刻的离地距离差值作为梯形的一条底边，第四位移传感器14在第一时刻和第二时刻的离地距离差值作为梯形的另一条底边，第二位移传感器12和第四位移传感器14之间的距离作为梯形的一条腰，从而可根据梯形底边和腰之间的几何关系，计算第二翻滚角参数。请参阅图7，即车辆翻滚姿态的示意图(后视图)，翻滚角也主要存在两种典型的翻滚姿态，即左高右低或左低右高。以第二翻滚角参数的正负来判断汽车的翻滚姿态，第二翻滚角参数为正代表左高右低，为负代表左低右高。通过计算第二翻滚角参数，可以与第一翻滚角参数配合，反映车辆前轮和后轮的不同翻滚角参数，更加全面地提供车辆翻滚姿态信息。
具体地，获取第二位移传感器12和第四位移传感器14在特定时刻n的读数，读数分别为LRn和RRn；经过一定时间段Δt后，再次获取第二位移传感器12和第四位移传感器14的读数LR(n+Δt)、RR(n+Δt)，计算出一定时间段Δt后的后轴的左、右侧位置的离地距离LR(n+Δt)、RR(n+Δt)；将LRn和LR(n+Δt)代入公式：ΔRoLRn＝LR(n+Δt)-LRn，计算出第二位移传感器12这一段时间Δt内的离地距离差值ΔRoLRn。将RRn和RR(n+Δt)代入公式：ΔRoRRn＝RR(n+Δt)-RRn，计算出第四位移传感器14这一段时间Δt内的离地距离差值ΔRoRRn。再将ΔRoLRn、ΔRoRRn数值代入RoRn＝arctan((ΔRoLRn-ΔRoRRn)/L102)，从而计算出第二俯仰角参数RoRn。其中，L102为第一位移传感器11和第三位移传感器13之间的距离，也即第二位移传感器12和第四位移传感器14之间的距离。
第十二实施例
计算第三翻滚角参数的步骤包括，获取第五位移传感器15在第一时刻和第二时刻的离地距离，以及第六位移传感器16在第一时刻和第二时刻的离地距离；
计算第五位移传感器15在第一时刻和第二时刻的离地距离差值、第六位移传感器16在第一时刻和第二时刻的离地距离差值；
根据第五位移传感器15在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，第六位移传感器16在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，以及第五位移传感器15与第六位移传感器16之间的距离，计算第三翻滚角参数。
根据第五位移传感器15在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，第六位移传感器16在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，以及第五位移传感器15与第六位移传感器16之间的距离，计算第三翻滚角参数，包括：
以第五位移传感器15在第一时刻和第二时刻的离地距离差值作为梯形的一条底边，第六位移传感器16在第一时刻和第二时刻的离地距离差值作为梯形的另一条底边，第五位移传感器15和第六位移传感器16之间的距离作为梯形的一条腰，从而可根据梯形底边和腰之间的几何关系，计算第三翻滚角参数。请参阅图7，即车辆翻滚姿态的示意图(后视图)，翻滚角也主要存在两种典型的翻滚姿态，即左高右低或左低右高。以第三翻滚角参数的正负来判断汽车的翻滚姿态，第三翻滚角参数为正代表左高右低，为负代表左低右高。通过上述方法，可快速、准确地获得第三翻滚角参数，并相应判断车辆翻滚姿态。
具体地，获取第五位移传感器15和第六位移传感器16在特定时刻n的读数，读数分别为LMn和RMn；经过一定时间段Δt后，再次获取第五位移传感器15和第六位移传感器16的读数LM(n+Δt)、RM(n+Δt)，计算出一定时间段Δt后的车辆中部的左、右侧位置的离地距离LM(n+Δt)、RM(n+Δt)；将LMn和LM(n+Δt)代入公式：ΔRoLMn＝LM(n+Δt)-LMn，计算出第五位移传感器15这一段时间Δt内的离地距离差值ΔRoLMn。将RMn和RM(n+Δt)代入公式：ΔRoRMn＝RM(n+Δt)-RMn，计算出第五位移传感器15这一段时间Δt内的离地距离差值ΔRoRMn。再将ΔRoLMn、ΔRoRMn数值代入RoMn＝arctan((ΔRoLMn-ΔRoRMn)/L102)，从而计算出第三俯仰角参数RoMn。其中，L102为第一位移传感器11和第三位移传感器13之间的距离，也即第五位移传感器15和第六位移传感器16之间的距离。
同时，通过第五位移传感器15和第六位移传感器16采集的离地距离数据计算第三翻滚角参数，可以与第一翻滚角参数、第二翻滚角参数配合，反映车辆前轮、后轮和中部的不同翻滚角参数，更加全面地提供车辆翻滚姿态信息。
综上所述，本发明的车辆姿态测量设备和测量方法根据多个位移传感器1在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，以及多个位移传感器1之间的距离，计算车辆的姿态参数，由于采用的数据是动态时间差范围内的实时数据，且运用第一时刻和第二时刻离地距离的差值数据进行计算，能够排除传感器粘接位置至地面距离不同导致的较大误差，计算的数据源准确，因此可准确获取车辆实时的姿态参数。
在本文中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语的具体含义。
在本文中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (12)
1.一种车辆姿态测量设备，其特征在于，包括多个位移传感器和信息处理装置，所述多个位移传感器固定于所述车辆的底部，用于获取每个所述位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离；所述信息处理装置与所述多个位移传感器连接，用于计算所述多个位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，并根据所述多个位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，以及所述多个位移传感器之间的距离，计算所述车辆的姿态参数。
2.根据权利要求1所述的车辆姿态测量设备，其特征在于，所述位移传感器至少包括第一位移传感器、第二位移传感器，所述第一位移传感器和所述第二位移传感器沿所述车辆纵向对齐安装在所述车辆的底部，用于获取所述第一位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离、所述第二位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离；
所述信息处理装置分别与所述第一位移传感器和所述第二位移传感器连接，用于计算所述第一位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值、所述第二位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，并根据所述第一位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值、所述第二位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，以及所述第一位移传感器与所述第二位移传感器之间的距离，计算所述姿态参数中的第一俯仰角参数。
3.根据权利要求1所述的车辆姿态测量设备，其特征在于，所述位移传感器至少包括第一位移传感器、第三位移传感器，所述第三位移传感器和所述第一位移传感器沿所述车辆横向对齐安装在所述车辆的底部，用于获取所述第一位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离、所述第三位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离；
所述信息处理装置分别与所述第一位移传感器和所述第三位移传感器连接，用于计算所述第一位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值、所述第三位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，并根据所述第一位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值、所述第三位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，以及所述第一位移传感器与所述第三位移传感器之间的距离，计算所述姿态参数中的第一翻滚角参数。
4.根据权利要求2-3任一项所述的车辆姿态测量设备，其特征在于，所述位移传感器包括所述第一位移传感器、所述第二位移传感器、所述第三位移传感器和第四位移传感器，所述第一位移传感器和所述第二位移传感器沿所述车辆纵向对齐安装在所述车辆的底部，所述第三位移传感器和所述第四位移传感器沿所述车辆纵向对齐安装在所述车辆的底部，所述第三位移传感器和所述第一位移传感器沿所述车辆横向对齐，所述第四位移传感器和所述第二位移传感器沿所述车辆横向对齐，用于获取所述第一位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离、所述第二位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离、所述第三位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离、所述第四位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离；
所述信息处理装置分别与所述第一位移传感器、所述第二位移传感器、所述第三位移传感器、所述第四位移传感器连接，用于计算所述第一位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值、所述第二位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值、所述第三位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值、所述第四位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，并根据所述第一位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值、所述第二位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值、所述第三位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值、所述第四位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，以及所述多个位移传感器之间的距离，计算所述姿态参数中的第二俯仰角参数或第二翻滚角参数。
5.根据权利要求4所述的车辆姿态测量设备，其特征在于，所述位移传感器还包括第五位移传感器和第六位移传感器，所述第五位移传感器和所述第六位移传感器沿所述车辆横向对齐安装在所述车辆的底部，所述第五位移传感器位于所述第一位移传感器与所述第二位移传感器之间并与所述第一位移传感器对齐，所述第六位移传感器位于所述第三位移传感器与所述第四位移传感器之间并与所述第三位移传感器对齐，用于获取所述第五位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离、所述第六位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离；
所述信息处理装置分别与所述第五位移传感器、所述第六位移传感器连接，用于计算所述第五位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值、所述第六位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，并根据所述第五位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值、所述第六位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，以及所述第五位移传感器与所述第六位移传感器之间的距离，计算所述姿态参数中的第三翻滚角参数，或用于对所述多个位移传感器获取的数据进行校验。
6.一种车辆姿态测量方法，应用于权利要求1-5中任意一项所述的车辆姿态测量设备，其特征在于，包括以下步骤：
获取所述多个位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离；
计算所述多个位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值；
根据所述多个位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，以及所述多个位移传感器之间的距离，计算所述车辆的姿态参数。
7.根据权利要求6所述的车辆姿态测量方法，其特征在于，所述获取所述多个位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离，包括：获取所述第一位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离，以及所述第二位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离；
所述计算所述多个位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，包括：计算所述第一位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值、所述第二位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值；
所述根据所述多个位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，以及所述多个位移传感器之间的距离，计算所述车辆的姿态参数，包括：根据所述第一位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值、所述第二位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，以及所述第一位移传感器与所述第二位移传感器之间的距离，计算所述姿态参数中的第一俯仰角参数。
8.根据权利要求7所述的车辆姿态测量方法，其特征在于，所述获取所述多个位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离，还包括：获取所述第三位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离，以及所述第四位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离；
所述计算所述多个位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，还包括：计算所述第三位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值、所述第四位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值；
所述根据所述多个位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，以及所述多个位移传感器之间的距离，计算所述车辆的姿态参数，还包括：计算所述第一位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，与所述第三移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值的平均值，得到第一离地距离差值；计算所述第二位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，与所述第四移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值的平均值，得到第二离地距离差值；
根据所述第一离地距离差值、所述第二离地距离差值，以及所述第一位移传感器与所述第二位移传感器之间的距离，计算所述姿态参数中的第二俯仰角参数。
9.根据权利要求8所述的车辆姿态测量方法，其特征在于，所述计算所述车辆的姿态参数的步骤之前，还包括对所述多个位移传感器获取的数据进行校验的步骤；
所述对所述多个位移传感器获取的数据进行校验的步骤包括：获取所述第五位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离，以及所述第六位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离；
计算所述第五位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值、所述第六位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值；
计算所述第五位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，与所述第六移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值的平均值，得到第三离地距离差值；
若所述第一离地距离差值与所述第二离地距离差值之间的差值，与所述第三离地距离差值之间的比值小于5％，则所述多个位移传感器获取的数据通过校验，否则重新获取所述多个位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值。
10.根据权利要求6所述的车辆姿态测量方法，其特征在于，所述获取所述多个位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离，还包括：获取所述第一位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离，以及所述第三位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离；
所述计算所述多个位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，还包括：计算所述第一位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值、所述第三位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值；
所述根据所述多个位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，以及所述多个位移传感器之间的距离，计算所述车辆的姿态参数，还包括：根据所述第一位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，所述第三位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，以及所述第一位移传感器与所述第三位移传感器之间的距离，计算所述姿态参数中的第一翻滚角参数。
11.根据权利要求6所述的车辆姿态测量方法，其特征在于，所述获取所述多个位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离，还包括：获取所述第二位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离，以及所述第四位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离；
所述计算所述多个位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，还包括：计算所述第二位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值、所述第四位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值；
所述根据所述多个位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，以及所述多个位移传感器之间的距离，计算所述车辆的姿态参数，还包括：根据所述第二位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，所述第四位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，以及所述第二位移传感器与所述第四位移传感器之间的距离，计算所述姿态参数中的第二翻滚角参数。
12.根据权利要求6所述的车辆姿态测量方法，其特征在于，所述获取所述多个位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离，还包括：获取所述第五位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离，以及所述第六位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离；
所述计算所述多个位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，还包括：计算所述第五位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值、所述第六位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值；
所述根据所述多个位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，以及所述多个位移传感器之间的距离，计算所述车辆的姿态参数，还包括：根据所述第五位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值、所述第六位移传感器在第一时刻和第二时刻的离地距离差值，以及所述第五位移传感器与所述第六位移传感器之间的距离，计算所述第三翻滚角参数。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210389130.3A CN115218895A (zh) | 2022-04-14 | 2022-04-14 | 一种车辆姿态测量设备及测量方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210389130.3A CN115218895A (zh) | 2022-04-14 | 2022-04-14 | 一种车辆姿态测量设备及测量方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115218895A true CN115218895A (zh) | 2022-10-21 |
Family
ID=83606637
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210389130.3A Pending CN115218895A (zh) | 2022-04-14 | 2022-04-14 | 一种车辆姿态测量设备及测量方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115218895A (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN205273357U (zh) * | 2015-12-10 | 2016-06-01 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 车身姿态指示*** |
| CN106767847A (zh) * | 2016-12-15 | 2017-05-31 | 北京三驰科技发展有限公司 | 一种车辆姿态安全预警方法及*** |
| CN108827225A (zh) * | 2018-06-20 | 2018-11-16 | 威马智慧出行科技（上海）有限公司 | 一种车辆姿态检测方法及其装置 |
| CN109143162A (zh) * | 2018-09-30 | 2019-01-04 | 成都精位科技有限公司 | 车辆姿态计算方法及装置 |
| CN109520469A (zh) * | 2017-09-18 | 2019-03-26 | 北京凌云智能科技有限公司 | 车辆姿态测量装置及姿态测量方法 |
-
2022
- 2022-04-14 CN CN202210389130.3A patent/CN115218895A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN205273357U (zh) * | 2015-12-10 | 2016-06-01 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 车身姿态指示*** |
| CN106767847A (zh) * | 2016-12-15 | 2017-05-31 | 北京三驰科技发展有限公司 | 一种车辆姿态安全预警方法及*** |
| CN109520469A (zh) * | 2017-09-18 | 2019-03-26 | 北京凌云智能科技有限公司 | 车辆姿态测量装置及姿态测量方法 |
| CN108827225A (zh) * | 2018-06-20 | 2018-11-16 | 威马智慧出行科技（上海）有限公司 | 一种车辆姿态检测方法及其装置 |
| CN109143162A (zh) * | 2018-09-30 | 2019-01-04 | 成都精位科技有限公司 | 车辆姿态计算方法及装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7073052B2 (ja) | ビークルの角度位置を測定するシステムおよび方法 | |
| US7463953B1 (en) | Method for determining a tilt angle of a vehicle | |
| EP1722239B1 (en) | Apparatus and method for measuring speed of a moving object | |
| CN102168977B (zh) | 使用全球定位***的车轮定位诊断 | |
| JP4781300B2 (ja) | 位置検出装置および位置検出方法 | |
| CN107063305B (zh) | 用惯导、压力传感器修正下坡悬空后轮里程计误差的方法 | |
| CN108349469B (zh) | 用于确定传感器单元的取向的方法和设备 | |
| US20140310967A1 (en) | Method and system for determining vehicle wheel alignment based on the application of systems using gyroscopic sensors and/or MEMS angular rate sensors (MEMS gyroscopes) | |
| CN111902693B (zh) | 用于校准装备于车辆的陀螺仪的方法 | |
| US6691549B2 (en) | Method of calibrating a rollover sensor | |
| CN111895996A (zh) | 高速轨道检测***及方法 | |
| CN108801253B (zh) | 机器人建图定位***及机器人 | |
| CN212300369U (zh) | 高速轨道检测*** | |
| CN112429006A (zh) | 车载式路面坡度测量***及测量方法 | |
| WO2002103288B1 (en) | Integrated inertial vms navigation with inertial odometer correction | |
| CN115218895A (zh) | 一种车辆姿态测量设备及测量方法 | |
| CN111778791A (zh) | 低速轨道检测***与方法 | |
| JP2000283745A (ja) | 路面の延長方向形状の車載測定装置 | |
| KR101428992B1 (ko) | 자동차 주행 궤적의 곡률 계산 장치 및 곡률 보정 방법 | |
| CN113048987A (zh) | 一种车载导航***定位方法 | |
| CN115916616A (zh) | 使用光流技术进行车辆的速度确定和滑移确定 | |
| JP6632727B2 (ja) | 角度計測装置 | |
| CN111356901A (zh) | 检测未对准 | |
| KR102667255B1 (ko) | 차량에 제공된 가속도 센서의 배향을 교정하기 위한 방법 | |
| JP2012141219A (ja) | 傾斜角検出装置、方法、プログラムおよび記録媒体 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |